Linux内核移植初探

内核移植的梯度：

初级：根据芯片公司的参考配置，编译开发板内核并了解执行过程

中极：添加内核驱动的方式方法

高级：修改或添加BSP包

linux内核特性：

可移植性强、支持的硬件平台广泛；超强的网络功能；多任务多用户系统；模块化的设计

五大子系统：

进程管理；内存管理；文件系统；网络协议；设备管理

内核获取路径：芯片厂商、内核源码官方

linux内核的目录结构层次结构：

平台相关目录树：arch目录下

平台无关目录树：其它

crypto目录：算法、加密涉及的源码目录

Documentation目录：内核官方文档

fs目录：文件系统的信息

ipc目录：进程间通信的机制

mm目录：内存

driver：驱动相关

内核源码开发的头文件命名规范

#include <asm/xxx.h>:与CPU体系结构（arch）相关的头文件
#include <linux/xxx.h>:平台无关的头文件
#include <plat/xxx.h>：与某款芯片公司相关的头文件
#include <mach/xxx.h>：与开发板配套的头文件

配置内核

1.配置哪些目录需要编译

2.配置哪些文件需要编译

配置方法：Makefile
主目录Makefile：

　包含体系结构下的Makefile

# Use LINUXINCLUDE when you must reference the include/ directory.
# Needed to be compatible with the O= option
LINUXINCLUDE    := -I$(srctree)/arch/$(hdr-arch)/include \
                   -Iarch/$(hdr-arch)/include/generated -Iinclude \
                   $(if $(KBUILD_SRC), -I$(srctree)/include) \
                   -include include/generated/autoconf.h

   hdr-arch := $(SRCARCH)

#包含体系架构下的Makefile
include $(srctree)/arch/$(SRCARCH)/Makefile

ARCH ?= arm
CROSS_COMPILE ?= /opt/FriendlyARM/toolschain/4.5.1/bin/arm-linux-
# Architecture as present in compile.h
UTS_MACHINE := $(ARCH)
SRCARCH := $(ARCH)

# Additional ARCH settings for x86
ifeq ($(ARCH),i386)
SRCARCH := x86
endif
ifeq ($(ARCH),x86_64)
SRCARCH := x86
endif

各个子目录的Makefile
例：arch/arm/mach-s5pv210下的Makefile

# arch/arm/mach-s5pv210/Makefile
#
# Copyright (c) 2010 Samsung Electronics Co., Ltd.
#         http://www.samsung.com/
#
# Licensed under GPLv2

obj-y                :=
obj-m                :=
obj-n                :=
obj-                :=

# Core support for S5PV210 system

obj-$(CONFIG_CPU_S5PV210)    += cpu.o init.o clock.o dma.o
obj-$(CONFIG_CPU_S5PV210)    += setup-i2c0.o
obj-$(CONFIG_S5PV210_PM)    += pm.o sleep.o
obj-$(CONFIG_CPU_FREQ)        += cpufreq.o

# machine support

obj-$(CONFIG_MACH_AQUILA)    += mach-aquila.o
obj-$(CONFIG_MACH_SMDKV210)    += mach-smdkv210.o
obj-$(CONFIG_MACH_SMDKC110)    += mach-smdkc110.o
obj-$(CONFIG_MACH_GONI)        += mach-goni.o
obj-$(CONFIG_MACH_TORBRECK)    += mach-torbreck.o

# device support

obj-y                += dev-audio.o
obj-$(CONFIG_S3C64XX_DEV_SPI)    += dev-spi.o

obj-$(CONFIG_S5PV210_SETUP_FB_24BPP)    += setup-fb-24bpp.o
obj-$(CONFIG_S5PV210_SETUP_FIMC)    += setup-fimc.o
obj-$(CONFIG_S5PV210_SETUP_I2C1)     += setup-i2c1.o
obj-$(CONFIG_S5PV210_SETUP_I2C2)     += setup-i2c2.o
obj-$(CONFIG_S5PV210_SETUP_IDE)        += setup-ide.o
obj-$(CONFIG_S5PV210_SETUP_KEYPAD)    += setup-keypad.o
obj-$(CONFIG_S5PV210_SETUP_SDHCI)       += setup-sdhci.o
obj-$(CONFIG_S5PV210_SETUP_SDHCI_GPIO)    += setup-sdhci-gpio.o

obj - y  :=　　　编译进内核
obj - m :=　　　以模块形式编译
obj - n  :=　　　不编译　
obj -     :=　　　不编译

 哪些文件需要编译?

　　CONFIG_XXX 

　　配置单：

　　　　在/arch/arm/configs默认目录下
　　配置过程：

　　　　1、导出需要的默认配置文件到主目录下并更名为.config
　　　　2、交叉编译器的修改
　　　　3、体系结构(System Type)的选择:S5PV210

ARCH ?= arm
CROSS_COMPILE ?= /opt/FriendlyARM/toolschain/4.5.1/bin/arm-linux-

　　　　4、配置单（.config）增删改查--->使用make menuconfig实现图形化更改配置

                      Kconfig----> make menuconfig ---> .config ---->Makefile

Kconfig语法：
source：相当于include描述一包含关系
menu、endmenu：用来定义菜单如：

menu "System Info"
end menu

执行make menuconfig 则：

.config中增加一条：CONFIG_ABC = y
即config ----> CONFIG_ABC =y---->Makefile中的obj-$(CONFIG_ABC) += xx.o

通过make menuconfig中的-----相应选项的help----->找到相应选项的Kconfig---->Makefile中对应的文件 .c

　　例如：
　　　　　找menuconfig下的Samsung SoC serial support定义的(Kconfig)位置：

　　　　　　　　　　　　法一：选中这个选项键盘单击h按键
　　　　　　　　　　　　法二：搜索grep -nR "Samsung SoC serial support"

　　　　同样在Kconfig所在目录下的Makefile文件即可找到对应的.c文件　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

通过Makefile  .o ----->找到Kconfig：同上↑

 

config：用来配置菜单子目录的内容

menu "System Info"
config ABC
     bool "This is a test config"
　　　help 
　　　　 Support test config
endmenu

执行make menuconfig 则：

 

Kconfig配置主线

# For a description of the syntax of this configuration file,
# see Documentation/kbuild/kconfig-language.txt.
#
mainmenu "Linux/$ARCH $KERNELVERSION Kernel Configuration"

config SRCARCH
    string
    option env="SRCARCH"

source "arch/$SRCARCH/Kconfig"

    　　---->source “arch/$SRCARCH/Kconfig”　　　　　　

config ARM
        bool
        default y
        select HAVE_AOUT
        select HAVE_DMA_API_DEBUG
        select HAVE_IDE
        select HAVE_MEMBLOCK
.......
...........
config HAVE_PWM
        bool
config MIGHT_HAVE_PCI
        bool
config SYS_SUPPORTS_APM_EMULATION
        bool
config HAVE_SCHED_CLOCK
        bool
config GENERIC_GPIO
        bool
............
................
menu "Power management options"
source "kernel/power/Kconfig"
config ARCH_SUSPEND_POSSIBLE
        depends on !ARCH_S5P64X0 && !ARCH_S5PC100
        depends on CPU_ARM920T || CPU_ARM926T || CPU_SA1100 || \
                CPU_V6 || CPU_V6K || CPU_V7 || CPU_XSC3 || CPU_XSCALE
        def_bool y
endmenu
source "net/Kconfig"
source "drivers/Kconfig"
source "fs/Kconfig"
source "arch/arm/Kconfig.debug"
source "security/Kconfig"
source "crypto/Kconfig"
source "lib/Kconfig"

　　

      　 --->source "net/Kconfig"
　　　--->source "drivers/Kconfig"
　　　--->source "fs/Kconfig"
　　　--->source "arch/arm/Kconfig.debug"
　　　--->source "security/Kconfig"
　　　--->source "crypto/Kconfig"
　　　--->source "lib/Kconfig"

添加驱动到Linux内核中的步骤：以myled.c字符驱动为例
1.可以在/drivers/char/目录下新建文件夹mydriver,然后复制myled.c到mydriver目录
2、在mydriver目录下创建Makefile文件

obj-$(CONFIG_MYLED) += myled.o

3、在上层的Makefile文件添加一句obj-y += mydriver/这样上层Makefile文件就会找到mydriver目录下的Makefile文件
4、在mydriver目录下创建Kconfig文件

menu "My Personal Device Driver"
config MYLED    
    bool "Support myled device driver"
    help
           Support led driver for S5PV210
endmenu

 5、在上层的Kconfig文件添加一句source "driver/char/mydriver/Kconfig"这样上层Kconfig文件就会找到mydriver目录下的Kconfig文件
 6、执行make menuconfig 选中My Personal Device Driver --->Support myled device driver之后执行make uImage 重新编译内核即可

内核编译过程

make :

　　make Image     make zImage   make uImage (专为uboot启动准备的内核镜像 )      //编译的是obj-y    

　　make modules   //编译的是obj-m

make uImage （vmlinux-->Image-->vmlinux-->zImage-->uImage） 

直接执行make uImage 报错解决办法：
　　进入u-boot源码，在编译完成的uboot源码中进入tool目录，找到mkimage文件，将其复制到/bin根目录

vmlinux ：OS elf file  ---OBJCOPY拷贝生成Image
Image：未压缩，所以比较大
zImage：经过压缩的Image文件 

自定义BSP的过程