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u-boot-2011.06在基于s3c2440開發(fā)板的移植之引導內核與加載根文件系統(tǒng)

發(fā)布者:心動旋律最新更新時間:2024-06-07 來源: elecfans關鍵字:u-boo  s3c2440開發(fā)板  移植  引導內核  根文件系統(tǒng) 手機看文章 掃描二維碼
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uboot最主要的功能就是能夠引導內核啟動。本文就介紹如何實現(xiàn)該功能,并組成一個最簡單的系統(tǒng),這不僅要移植uboot,還要移植linux內核及創(chuàng)建一個根文件系統(tǒng)。

首先我們對nandflash進行分區(qū),規(guī)劃好每個文件存放在nandflash的位置。下面是nandflash的分區(qū):

第0分區(qū):0x000000000000-0x000000080000為uboot區(qū)

第1分區(qū):0x000000080000-0x000000100000為參數(shù)區(qū)

第2分區(qū):0x000000200000-0x000000600000為linux內核區(qū)

第3分區(qū):0x000000800000-0x000001000000為根文件系統(tǒng)區(qū)

規(guī)劃好分區(qū)后,我們就可以依次完成uboot的移植,linux內核的移植,及創(chuàng)建一個根文件系統(tǒng)。我們選擇cramfs作為根文件系統(tǒng)。

一、uboot移植

1.修改機器碼,要保證uboot與linux內核的機器碼一致,這樣才能啟動內核。

修改board/samsung/zhaocj2440/zhaocj2440.c文件中的第116行內容,把SMDK2410改為SMDK2440,即:

       gd->bd->bi_arch_number =  MACH_TYPE_SMDK2440;

因為我們的uboot移植是以uboot自帶的SMDK2440開發(fā)板為模板的,所以我們還是按照SMDK2440的機器碼來移植,MACH_TYPE_SMDK2440的具體數(shù)值在arch/arm/include/asm/mach-types.h文件的第1013行已有定義:

#define  MACH_TYPE_SMDK2440             1008

2.添加bootcmd和bootargs參數(shù)。其中bootcmd是為了引導內核,而bootargs是為了在加載根文件系統(tǒng)時,給根文件系統(tǒng)傳遞必要的參數(shù)。

可以有兩種方法來設置這兩個參數(shù):

第一種方法是在uboot的提示符下直接設置bootcmd和bootargs這兩個參數(shù):

ZHAOCJ2440 #  setenv bootcmd  ' nand  read 31000000  200000  400000; bootm 31000000 '

ZHAOCJ2440 #  setenv bootargs  ' root=/dev/mtdblock3  ro  noinitrd init=/linuxrc console=ttySAC , 115200  rootfstype=cramfs  mem=64M'

ZHAOCJ2440 #  saveenv

在這里bootcmd的含義是從nandflash中讀取kernel,然后利用命令bootm啟動。bootargs的含義是在nandflash中的第3個分區(qū)內存放著根文件系統(tǒng),它的格式是cramfs。最后還要應用saveenv命令來保存這兩個變量。這時,如果你在提示符下敲入printenv命令,則會看到uboot的環(huán)境參數(shù)多了兩項,如:

bootargs=root=/dev/mtdblock3  ro  noinitrd  init=/linuxrc  console=ttySAC,115200 rootfstype=cramfs  mem=64M

bootcmd=nand  read  31000000 200000  400000 ; bootm  31000000

第二種方法是在include/configs/zhaocj2440.h內定義CONFIG_BOOTARGS和CONFIG_BOOTCOMMAND這兩個宏定義:

#define  CONFIG_BOOTARGS ' root=/dev/mtdblock3  ro  noinitrd  init=/linuxrc console=ttySAC , 115200  rootfstype=cramfs  mem=64M'

#define  CONFIG_BOOTCOMMAND  ' nand  read  31000000 200000  400000 ; bootm 31000000'

3.把移植好的uboot燒寫到nandflash中的0x00000000至0x000000080000內。

二、linux內核移植

這里我們實現(xiàn)的是最簡單的移植,即能夠啟動即可。

1.在下列網(wǎng)址下載linux內核,linux-3.4.6.tar.bz2

www.kernel.org/pub/linux/kernel/v3.x/

解壓到當前目錄:

tar  -xvjf linux-3.4.6.tar.bz2

2.修改主目錄下的Makefile文件,第195行和第196行改寫為:

ARCH            ?=arm

CROSS_COMPILE       ?= arm-linux-

3.添加機器碼,使uboot與linux機器碼一致,并改變內核時鐘

在arch/arm/tools/mach-types文件的第207行添加下列代碼

smdk2440              MACH_SMDK2440             SMDK2440           1008

 

在arch/arm/mach-s3c24xx/mach-smdk2440.c文件內

第165行中的16934400改為12000000,即

       s3c24xx_init_clocks(12000000);

第178行中的S3C2440改為SMDK2440,即

MACHINE_START(SMDK2440,'SMDK2440')

 

4.修改內核中的分區(qū),使其與我們事先定義的分區(qū)一致

在arch/arm/mach-s3c24xx/common-smdk.c文件內

第111行中的smdk_default_nand_part結構體改為:

static  struct  mtd_partition smdk_default_nand_part[ ] = {

       [0]= {

              .name      = 'UBoot',

              .size = SZ_512K,

              .offset     = 0,

       },

       [1]= {

              .name      = 'Para',

              .offset= SZ_512K,

              .size = SZ_512K,

       },

       [2]= {

              .name      = 'Kernel',

              .offset= SZ_2M,

              .size = SZ_4M,

       },

       [3]= {

              .name      = 'rootfs',

              .offset     = SZ_8M,

              .size = SZ_8M,

       }

};

 

5.改變內核的ECC類型

在drivers/mtd/nand/s3c2410.c文件內

第846行中的NAND_ECC_SOFT改為NAND_ECC_NONE,即:

       chip->ecc.mode         = NAND_ECC_NONE;

此處如果不改,雖然能夠啟動linux內核,但無法加載根文件系統(tǒng)。

6.編譯內核

退回到linux-3.4.6的根目錄下,復制配置文件:

cp  arch/arm/configs/s3c2410_defconfig   .config

使用menuconfig來配置內核:

make  menuconfig

在KernelFeatures下選上兩項內容,即

Kernel Features --->
                [*]Use the ARM EABI to compile the kernel
                [*]Allow old ABI binaries to run with this kernel (EXPERIMENTAL)

如果不選擇這兩項,則在內核啟動完,掛載根文件系統(tǒng)時會出現(xiàn)kernel panic:attempted to kill init的錯誤。

menuconfig的其他內容可以不需要改變,選擇默認即可。

最后執(zhí)行下面兩個命令:

make clean

make zImage

等待一段時間后,在arch/arm/boot/目錄下會生成zImage文件。

7.制作內核鏡像

在上一步雖然我們已經(jīng)生成了zImage文件,但它還不能被uboot正確引導,我們還需要給zImage文件加上64個字節(jié)的數(shù)據(jù)頭,這部分內容包括CPU架構(A)、操作系統(tǒng)(O)、鏡像類型(T)、壓縮類型(C)、鏡像名稱(n)、鏡像加載地址(a)、鏡像入口(e)、源文件(d)。只有加上這些內容uboot才能正確引導內核。

mkimage工具就是uboot用來制作完成上述內容的工具。編譯過uboot后,會在tools目錄下生成mkimage。為了更方便地應用該工具,我們需要完成下列操作,進入tools目錄,以根用戶的身份執(zhí)行下列命令:

cp   mkimage  /usr/bin

chmod   777   /usr/bin/mkimage

進入linux-3.4.6目錄下的arch/arm/boot/目錄,執(zhí)行下列命令:

mkimage  -n  'linux'  -A  arm  -O  linux  -T kernel  -C  none -a  0x31000000  -e 0x31000040  -d  zImage uImage.img

uImage.img為最終我們需要燒寫到nandflash中的文件。在這里,我們是把鏡像加載到內存0x31000000地址內的。

8.最后,我們把uImage.img文件燒寫到nandflash中的0x200000至0x600000中。


三、根文件系統(tǒng)的制作

我們利用busybox來制作根文件系統(tǒng)

1.在下列網(wǎng)站下載busybox-1.15.0.tar.bz2

http://www.linuxidc.com/linux/2011-08/40704.htm

在當前目錄下解壓busybox

tar -jxvf busybox-1.15.0.tar.bz2

2.配置編譯busybox

使用menuconfig來配置busybox:

make  menuconfig

修改下列內容:

Busybox Settings  --->
     Build Options  --->
       [*] Build BusyBox as a staticbinary (no shared libs) (編譯成靜態(tài)庫)
     Busybox Library Tuning  ---> 
       [*]   Tabcompletion         (tab縮進功能)                                           
       [*]     Usernamecompletion                                   
       [*]   Fancy shellprompts  (這兩項在創(chuàng)建/etc/profile文件時要用,這樣可以命令行有提示符顯示)

只需修改上述幾個選項,其他配置可以不去改動。

修改Makefile

emacsMakefile

在第164行,改為:

CROSS_COMPILE?=arm-linux-

在第190行,改為:

ARCH ?=arm

執(zhí)行make命令編譯busybox

3.利用下面命令安裝busybox:

Make  CONFIG_PREFIX=/home/zhaocj/rootfs        install

其中/home/zhaocj/rootfs為指定的安裝目錄,如果還沒有該目錄,則需先要用mkdir命令創(chuàng)建該目錄。之所以要指定目錄,就是為了改變系統(tǒng)默認生成的_stall目錄。

安裝完畢后,會在/home/zhaocj/rootfs目錄下生成bin、linuxrc、sbin、usr這四個目錄和文件。

4.進入rootfs目錄,自行添加其他目錄和文件

首先要創(chuàng)建etc目錄,以及在該目錄下生成四個文件:etc/inittab、etc/fstab、etc/profile、etc/init.d/rcS

mkdir  etc

cd  etc

 

emacs  inittab

內容為:

::sysinit:/etc/init.d/rcS

::askfirst:-/bin/sh

::restart:/sbin/init

::ctrlaltdel:/sbin/reboot

::shutdown:umount-a -r

 

emacs  fstab

內容為:

#device       mount-point    type  options    dump  fsck order

proc          /proc          proc    defaults   0    0

sysfs           /sys           sysfs   defaults   0   0

tmpfs          /temp         tmpfs    defaults    0   0

tmpfs           /dev          tmpfs   defaults   0    0

 

emacs  profile

內容為:

#!/bin/sh

exportHOSTNAME=zhaocj

exportUSER=root

exportHOME=root

exportPS1='[$USER@$HOSTNAME W]#'

PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin

LD_LIBRARY_PATH=/lib:/usr/lib:$LD_LIBRARY_PATH

exportPATH LD_LIBRARY_PAT

 

mkdir  init.d

emacs  init.d/rcS

內容為:

mount -a

mkdir/dev/pts

mount -tdevpts devpts /dev/pts

echo/sbin/mdev > /proc/sys/kernel/hotplug

mdev -s

在根用戶下增加該文件的執(zhí)行權限

chmod +xrcS

 

回到主目錄下,創(chuàng)建其他目錄:

mkdir  dev  home temp  proc  sys

 

進入dev目錄,并用根用戶創(chuàng)建兩個基本的設備文件:

mknod  console  c  5  1

mknod  null  c  1  3

至此,根文件系統(tǒng)創(chuàng)建完畢。

5.生成cramfs根文件系統(tǒng)

在這里我們要使用cramfs根文件系統(tǒng),并把它燒寫到nandflash中,因此要有編譯cramfs的制作工具。在下列網(wǎng)站下載cramfs-1.1.tar.gz。

http://sourceforge.net/projects/cramfs/

在當前目錄下解壓cramfs-1.1.tar.gz,并編譯:

tar zxvfcramfs-1.1.tar.gz

make

編譯完成后,會生成mkcramfs和cramfsck兩個可執(zhí)行文件,其中mkcramfs工具是用來創(chuàng)建cramfs文件系統(tǒng)的。

利用mkcramfs壓縮根文件系統(tǒng),生成cramfs:

mkcramfs  rootfs  root-cramfs

rootfs為剛剛制作的根文件系統(tǒng)的目錄,root-cramfs為最終生成的cramfs根文件系統(tǒng)。

[1] [2]
關鍵字:u-boo  s3c2440開發(fā)板  移植  引導內核  根文件系統(tǒng) 引用地址:u-boot-2011.06在基于s3c2440開發(fā)板的移植之引導內核與加載根文件系統(tǒng)

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