Linux内核开发
为了说清楚要修改的地方，下面会比较啰嗦
Linux系统内核的源代码是开放的，因此我们可以从官网上下载Linux内核。
下载地址：https://www.kernel.org
解压之后进入内核会看到一下一下目录：
arch COPYING crypto drivers fs init Kbuild kernel MAINTAINERS mm README samples security tools virt block CREDITS Documentation firmware include ipc Kconfig lib Makefile net REPORTING-BUGS scripts sound usr
其中每个目录的表示如下：
arch（cpu） COPYING crypto（加密算法） drivers（驱动） fs（file system） init（init进程） Kbuild（内核编译时使用的） kernel（Linux内核核心相关的） MAINTAINERS（Linux内核的维护人员信息） mm（内存管理） README samples（Linux内核使用的示例） security tools（工具） virt（虚拟机） block（块设备） CREDITS（感谢谁） Documentation（文档） firmware（系统固件） include（头文件） ipc（进程间相互通信） Kconfig（make menuconfig时使用的） lib（Linux要使用的相关的库） Makefile net（网络相关的） REPORTING-BUGS scripts（Linux内核编译的脚本） sound（声卡相关的） usr（用户）
内核要修改的地方其实很少，只需要改一下arch/arm/目录下我们要用的cpu的源代码就可以了。当我们要用到某个驱动时就修改一下driver目录下的驱动的代码。
在这里要把Linux内核烧录到基于Samsung S3C2440处理器的fl2440开发板上，Linux内核适用于很多架构的内核，可以在arch目录下看到：
alpha avr32 cris h8300 Kconfig m68k mips parisc s390 sh tile unicore32 xtensa arm blackfin frv ia64 m32r microblaze mn10300 powerpc score sparc um x86
在这里显示的并不是一种型号的CPU而是一种架构的CPU，我们要进入到arm架构里面去：
boot mach-at91 mach-footbridge mach-ixp23xx mach-mv78xx0 mach-pnx4008 mach-s3c2443 mach-spear3xx mach-w90x900 plat-orion vfp common mach-bcmring mach-gemini mach-ixp4xx mach-mx5 mach-pxa mach-s3c24a0 mach-spear6xx Makefile plat-pxa configs mach-clps711x mach-h720x mach-kirkwood mach-mxs mach-realview mach-s3c64xx mach-tcc8k mm plat-s3c24xx include mach-cns3xxx mach-imx mach-ks8695 mach-netx mach-rpc mach-s5p64x0 mach-tegra nwfpe plat-s5p Kconfig mach-davinci mach-integrator mach-l7200 mach-nomadik mach-s3c2400 mach-s5pc100 mach-u300 oprofile plat-samsung Kconfig.debug mach-dove mach-iop13xx mach-loki mach-nuc93x mach-s3c2410 mach-s5pv210 mach-ux500 plat-iop plat-spear Kconfig-nommu mach-ebsa110 mach-iop32x mach-lpc32xx mach-omap1 mach-s3c2412 mach-sa1100 mach-versatile plat-mxc plat-tcc kernel mach-ep93xx mach-iop33x mach-mmp mach-omap2 mach-s3c2416 mach-shark mach-vexpress plat-nomadik plat-versatile lib mach-exynos4 mach-ixp2000 mach-msm mach-orion5x mach-s3c2440 mach-shmobile mach-vt8500 plat-omap tools
惯例，第一步要改的是Makefile文件
[wangchengcheng@centos6 linux-3.0]$ vim Makefile
修改要编译的内核与交叉编译器：
1 @@ -192,8 +192,8 @@ 2 # Default value for CROSS_COMPILE is not to prefix executables 3 # Note: Some architectures assign CROSS_COMPILE in their arch/*/Makefile 4 export KBUILD_BUILDHOST := $(SUBARCH) 5 -ARCH ?= $(SUBARCH) 6 -CROSS_COMPILE ?= $(CONFIG_CROSS_COMPILE:"%"=%) 7 +ARCH ?= arm 8 +CROSS_COMPILE ?= /opt/buildroot-2012.08/arm920t/usr/bin/arm-linux-
其次要修改编译完成之后自动调用mkimage，这里的mkimage内核源代码并没有给提供，在编译好的u-boot的tools文件夹中，我们可以把它拷贝到当前目录下或者/bin/目录下或者/usr/bin/目录下。在这里我把它拷贝到了当前目录下。然后修改Makefile文件：
1 @@ -557,6 +557,9 @@ 2 # This allow a user to issue only 'make' to build a kernel including modules 3 # Defaults to vmlinux, but the arch makefile usually adds further targets 4 all: vmlinux 5 + cp arch/arm/boot/zImage . -f 6 + mkimage -A arm -O linux -T kernel -C none -a 30008000 -e 30008040 -n "Linux Kernel" -d zImage linuxrom-s3c2440.bin 7 + rm -f zImage
注：mkimage命令的作用是将内核编译出来的二进制文件转换为u-boot能够识别的二进制文件。
接下来改的地方是make distclean，当我们make distclean时我们希望把可执行文件linuxrom-s3c2440.bin文件给删掉：
1 @@ -1201,6 +1204,7 @@ 2 -o -name '.*.rej' -o -size 0 \ 3 -o -name '*%' -o -name '.*.cmd' -o -name 'core' \) \ 4 -type f -print | xargs rm -f 5 + @rm -f linuxrom-*.bin
到此，Makefile文件就修改完成了！要开始修改内核源代码了！
[wangchengcheng@centos6 linux-3.0]$ vim arch/arm/mach-s3c2440/mach-smdk2440.c
根据f2440开发板的原理图可知，其晶振频率为12MHZ因此要修改晶振频率：
1 @@ -155,12 +196,13 @@ 2 &s3c_device_wdt, 3 &s3c_device_i2c0, 4 &s3c_device_iis, 5 }; 6 7 static void __init smdk2440_map_io(void) 8 { 9 s3c24xx_init_io(smdk2440_iodesc, ARRAY_SIZE(smdk2440_iodesc)); 10 - s3c24xx_init_clocks(16934400); 11 + s3c24xx_init_clocks(12000000); 12 s3c24xx_init_uarts(smdk2440_uartcfgs, ARRAY_SIZE(smdk2440_uartcfgs)); 13 }
接下来改串口，因为Linux的所有设备都是文件，文件的匹配需要用到name域来匹配。而Samsung公司串口的默认名字为"ttySAC"所以我们要把串口名字改成“ttyS”
1 @@ -54,7 +54,7 @@ 2 3 /* UART name and device definitions */ 4 5 -#define S3C24XX_SERIAL_NAME "ttySAC" 6 +#define S3C24XX_SERIAL_NAME "ttyS" 7 #define S3C24XX_SERIAL_MAJOR 204 8 #define S3C24XX_SERIAL_MINOR 64
最后修改machine id设备编号
由于将s3c2440的machine id与mini2440的machine id互换：
[wangchengcheng@centos6 linux-3.0]$ vim arch/arm/tools/mach-types
1 @@ -85,7 +85,7 @@ 2 bast ARCH_BAST BAST 331 3 h1940 ARCH_H1940 H1940 347 4 enp2611 ARCH_ENP2611 ENP2611 356 5 -s3c2440 ARCH_S3C2440 S3C2440 362 6 +s3c2440 ARCH_S3C2440 S3C2440 1999 7 gumstix ARCH_GUMSTIX GUMSTIX 373 8 omap_h2 MACH_OMAP_H2 OMAP_H2 382 9 e740 MACH_E740 E740 384 10 @@ -356,7 +356,7 @@ 11 snapper_9260 MACH_SNAPPER_9260 SNAPPER_9260 1987 12 dsm320 MACH_DSM320 DSM320 1988 13 exeda MACH_EXEDA EXEDA 1994 14 -mini2440 MACH_MINI2440 MINI2440 1999 15 +mini2440 MACH_MINI2440 MINI2440 362 16 colibri300 MACH_COLIBRI300 COLIBRI300 2000 17 linkstation_ls_hgl MACH_LINKSTATION_LS_HGL LINKSTATION_LS_HGL 2005 18 cpuat9g20 MACH_CPUAT9G20 CPUAT9G20 2031
到此内核源代码最基本的修改就告一段落了，内核的编译主要依赖于.config这个文件。内核用这个文件来指导编译器要编译的与不要编译的。由于直接修改.config文件过于复杂，就像修改u-boot一样繁琐效率又很低。在这里人们人性化的设计了图形化界面：make menuconfig
首先我们要在最高目录下创建一个.config文件，这里的.config文件参考mini2440的config文件：
[wangchengcheng@centos6 linux-3.0]$ cp arch/arm/configs/mini2440_defconfig .config
[wangchengcheng@centos6 linux-3.0]$ make menuconfig
我们将看到：
选择System Type ---> S3C2440 and S3C2442 Machines ---> 不选[ ] MINI2440 development board，选择[*] SMDK2440与[*] SMDK2440 with S3C2440 CPU module
此时Linux内核已经初步修改完成，但是一些基本的驱动都没有加载。所以我们还是不能用它来做事情的。
添加硬盘分区：
[wangchengcheng@centos6 linux-3.0]$ vim arch/arm/plat-s3c24xx/common-smdk.c
1 /* NAND parititon from 2.4.18-swl5 */ 2 3 static struct mtd_partition smdk_default_nand_part[] = { 4 [0] = { 5 .name = "bootloader", 6 .size = SZ_1M, 7 .offset = 0, 8 }, 9 [1] = { 10 .name = "linux", 11 .offset = MTDPART_OFS_NXTBLK, 12 .size = SZ_1M*15, 13 }, 14 [2] = { 15 .name = "rootfs", 16 .offset = MTDPART_OFS_NXTBLK, 17 .size = SZ_1M*40, 18 }, 19 [3] = { 20 .name = "apps", 21 .offset = MTDPART_OFS_NXTBLK, 22 .size = SZ_1M*50, 23 }, 24 [4] = { 25 .name = "data", 26 .offset = MTDPART_OFS_NXTBLK, 27 .size = SZ_1M*50, 28 }, 29 [5] = { 30 .name = "backup", 31 .size = SZ_1M * 100, 32 .size = MTDPART_OFS_NXTBLK, 33 }, 34 }; 35 36 static struct s3c2410_nand_set smdk_nand_sets[] = { 37 [0] = {
开发板上的nandflash是256M的，bootleader启动需要1M，内核需要15M，根文件系统需要40M，其他的自由分配。
注：此时要在进行分区就要选择相应的文件系统。nandflash常用的文件系统有：yaffs2,ubifs,cramfs已经initramfs等。
添加initramfs文件系统：
initramfs是最简单的文件系统的添加方式：make menuconfig ---> General setup ---> 选中[*] Initial RAM filesystem and RAM disk (initramfs/initrd) support，并且在() Initramfs source file(s)中指定根文件目录树的路径（相对路径或者绝对路径都可以。）
添加DM9000网卡
修改arch/arm/mach-s3c2440/mach-smdk2440.c
#include <linux/dm9000.h>//添加DM9000网卡的头文件
添加如下代码
/* add DM9000 ethernet drivers ,whitch is modify by xiaohe */
#define DM9000_BASE (S3C2410_CS4 + 0x300)
static struct resource s3c_dm9000_resource[] = {
[0] = {
.start = DM9000_BASE,
.end = DM9000_BASE + 3,
.flags = IORESOURCE_MEM
},
[1] = {
.start = DM9000_BASE + 4,
.end = DM9000_BASE + 7,
.flags = IORESOURCE_MEM
},
[2] = {
.start = IRQ_EINT7,
.end = IRQ_EINT7,
.flags = IORESOURCE_IRQ | IORESOURCE_IRQ_HIGHEDGE,
}
};
/*
* The DM9000 has no eeprom, and it's MAC address is set by
* the bootloader before starting the kernel.
*/
static struct dm9000_plat_data s3c_dm9000_pdata = {
.flags = (DM9000_PLATF_16BITONLY | DM9000_PLATF_NO_EEPROM),
};
static struct platform_device s3c_device_dm9000 = {
.name = "dm9000",
.id = -1,
.num_resources = ARRAY_SIZE(s3c_dm9000_resource),
.resource = s3c_dm9000_resource,
.dev = {
.platform_data = &s3c_dm9000_pdata,
},
};
/* modify end */
修改platform_device *smdk2440_devices[] __initdata结构体为如下，在其中添加启动DM9000
static struct platform_device *smdk2440_devices[] __initdata = {
&s3c_device_ohci,
&s3c_device_lcd,
&s3c_device_wdt,
&s3c_device_i2c0,
&s3c_device_iis,
&s3c_device_dm9000,
};
重新make之后，内核就可以支持DM9000网络了，这时我们就可以用tftp下载文件到内核里去。
这时输入ifconfig：
>: ifconfig
eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 6A:C6:F1:ED:0D:F7
inet addr:192.168.1.111 Bcast:192.168.1.255 Mask:255.255.255.0
UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:138 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:1000
RX bytes:13167 (12.8 KiB) TX bytes:0 (0.0 B)
Interrupt:51 Base address:0x4300
添加U盘驱动
一、添加U盘支持
FL2440添加u盘的挂载比较简单，大部分的内容都是在内核里面做make menuconfig，配置内核。
Device Drivers --->
Generic Driver Options --->
(/sbin/hotplug) path to uevent helper //配置u盘的热插拔
[*] Block devices --->
<*> Low Performance USB Block driver //低性能USB块设备驱动
SCSI device support --->
<*> SCSI device support //SCSI设备的支持
<*> SCSI generic support //SCSI通用的支持
[*] Probe all LUNs on each SCSI device //所有在每个SCSI LUN探针装置
[*] USB support --->
<*> Support for Host-side USB //主机端USB支持
[*] USB device filesystem (DEPRECATED) //USB设备文件系统（不推荐使用）
[*] USB device class-devices (DEPRECATED) / /USB设备类设备（不推荐使用）
<*> USB Monitor //USB监控
<*> OHCI HCD support //支持OHCI标准
<*> USB Mass Storage support //支持USB海量存储
File systems ---> //配置u盘的文件系统
DOS/FAT/NT Filesystems --->
<*> MSDOS fs support
<*> VFAT (Windows-95) fs support
(936) Default codepage for FAT //默认代码页
(cp936) Default iocharset for FAT //默认字符集
-*- Native language support ---> //配置u盘的语言格式支持，不过感觉着个配置没什么用，中文也支持不了，也许是因为linux对中文的支持并不好吧
<*> Simplified Chinese charset (CP936, GB2312)
<*> ASCII (United States)
<*> NLS UTF-8
二、添加USB结构体变量，加厂商ID和设备ID
diff -Nuar linux-3.0/drivers/usb/serial/option.c linux-3.0-s3c2440/drivers/usb/serial/option.c
--- linux-3.0/drivers/usb/serial/option.c 2011-07-22 10:17:23.000000000 +0800
+++ linux-3.0-s3c2440/drivers/usb/serial/option.c 2015-12-07 16:31:30.555485473 +0800
@@ -51,6 +51,13 @@
static void option_instat_callback(struct urb *urb);
/* Vendor and product IDs */
+static int vendor = 0; /* Add by guowenxue */
+static int product = 0; /* Add by guowenxue */
+
+/* Vendor and product IDs */
+#define OPTION_VENDOR_RESERVED 0xFFFF /* Add by guowenxue */
+#define OPTION_RESERVED_DEVICE 0xFFFF /* Add by guowenxue */
+
#define OPTION_VENDOR_ID 0x0AF0
#define OPTION_PRODUCT_COLT 0x5000
#define OPTION_PRODUCT_RICOLA 0x6000
@@ -446,7 +453,8 @@
.reason = OPTION_BLACKLIST_SENDSETUP
};
-static const struct usb_device_id option_ids[] = {
+static struct usb_device_id option_ids[] = {
+ { USB_DEVICE(OPTION_VENDOR_RESERVED, OPTION_RESERVED_DEVICE) }, /* Add by guowenxue */
{ USB_DEVICE(OPTION_VENDOR_ID, OPTION_PRODUCT_COLT) },
{ USB_DEVICE(OPTION_VENDOR_ID, OPTION_PRODUCT_RICOLA) },
{ USB_DEVICE(OPTION_VENDOR_ID, OPTION_PRODUCT_RICOLA_LIGHT) },
@@ -1079,6 +1087,15 @@
static int __init option_init(void)
{
int retval;
+
+ if ((vendor>0) && (product>0))
+ {
+ option_ids[0].match_flags = USB_DEVICE_ID_MATCH_DEVICE;
+ option_ids[0].idVendor = vendor;
+ option_ids[0].idProduct = product;
+ printk("Register option drvier for modem vendor=0x%04x product=0x%04x\n", vendor, product);
+ }
+
三、加宏和USB进程
diff -Nuar linux-3.0/arch/arm/mach-s3c2440/mach-smdk2440.c linux-3.0-s3c2440/arch/arm/mach-s3c2440/mach-smdk2440.c
--- linux-3.0/arch/arm/mach-s3c2440/mach-smdk2440.c 2011-07-22 10:17:23.000000000 +0800
+++ linux-3.0-s3c2440/arch/arm/mach-s3c2440/mach-smdk2440.c 2015-12-07 16:31:30.532734715 +0800
@@ -23,6 +23,13 @@
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/io.h>
+/* add by guowenxue for norflash */
+#include <linux/gpio_keys.h>
+#include <linux/input.h>
+#include <linux/mtd/physmap.h>
+#include <linux/mtd/mtd.h>
+#include <linux/mtd/partitions.h>
+
#include <asm/mach/arch.h>
#include <asm/mach/map.h>
#include <asm/mach/irq.h>
@@ -44,6 +51,11 @@
#include <plat/clock.h>
#include <plat/devs.h>
#include <plat/cpu.h>
+#include <plat/ts.h> /*Add by guowenxue to support Touch screen, 2011.09.06*/
+#include <mach/regs-clock.h> /*Add by guowenxue 2012.07.15, for usb_s3c2440_init() */
+#include <linux/i2c.h> /*Add by guowenxue 2012.10.22, for AT24C512 driver */
+#include <linux/i2c/at24.h> /* Add by guowenxue 2012.10.22, for AT24C512 driver */
+#include <linux/delay.h>
加USB的init进程：
+int usb_s3c2440_init(void)
+{
+ /* Input Frequency is 12.0000MHz, and MDEV=0x38 PDIV=2 SDIV=2, so output frequency 48.00MHz */
+ unsigned long upllvalue = (0x38<<12)|(0x02<<4)|(0x02);
+ while (upllvalue != __raw_readl(S3C2410_UPLLCON))
+ {
+ __raw_writel(upllvalue, S3C2410_UPLLCON);
+ mdelay(1);
+ }
+
+ return 0;
+}
+
static void __init smdk2440_map_io(void)
{
s3c24xx_init_io(smdk2440_iodesc, ARRAY_SIZE(smdk2440_iodesc));
- s3c24xx_init_clocks(16934400);
+ s3c24xx_init_clocks(12000000); /*Modify by guowenxue, 2011.08.30*/
s3c24xx_init_uarts(smdk2440_uartcfgs, ARRAY_SIZE(smdk2440_uartcfgs));
+ usb_s3c2440_init(); /* Add by guowenxue, 2012.07.15 */
}
配置好之后，插上U盘就可以看到如下信息：
usb 1-1.1: new full speed USB device number 3 using s3c2410-ohci
Dec 31 17:44:35 root kern.info kernel: usb 1-1.1: new full speed USB device number 3 using s3c2410-ohci
usb 1-1.1: New USB device found, idVendor=048d, idProduct=1234
usb 1-1.1: New USB device strings: Mfr=1, Product=2, SerialNumber=3
usb 1-1.1: Product:
usb 1-1.1: Manufacturer:
usb 1-1.1: SerialNumber: 袎
Dec 31 17:44:35 root kern.info kernel: usb 1-1.1: New USB device found, idVendor=048d, idProduct=1234
Dec 31 17:44:35 root kern.info kernel: usb 1-1.1: New USB device strings: Mfr=1, Product=2, SerialNumber=3
Dec 31 17:44:35 root kern.info kernel: usb 1-1.1: Product:
Dec 31 17:44:35 root kern.info kernel: usb 1-1.1: Manufacturer:
Dec 31 17:44:35 root kern.info kernel: usb 1-1.1: SerialNumber: 袎
uba:
Dec 31 17:44:35 root kern.info kernel: uba:
表示USB驱动uba已经装载成功，这时可能会出现一个问题，我们查看/mnt/usb/并没有U盘里的信息。
这是因为U盘没有挂载上去，将U盘挂载到/mnt/usb/下就可以了：
>: mount -t vfat /dev/uba /mnt/usb/
为什么U盘没有自动挂载上去呢？
查看自动挂载的配置文件/etc/mdev.conf：
>: vi mdev.conf
sd[a-z][0-9] 0:0 0777 @(mount /dev/$MDEV /mnt/usb)
sd[a-z] 0:0 0777 $(umount /mnt/usb)
ub[a-z][0-9] 0:0 0777 @(mount /dev/$MDEV /mnt/usb)
ub[a-z] 0:0 0777 $(umount /mnt/usb)
mmcblk[0-9]p[0-9] 0:0 0777 @(mount /dev/$MDEV /mnt/sdc)
mmcblk[0-9] 0:0 0777 $(umount /mnt/sdc)
原来是第三行的ub[a-z][0-9]的原因，因为我的U盘的驱动挂载上去之后只有uba没有后面的数字，而配置文件里后面有0-9的数字，所以没办法匹配，也就没办法挂载，在这里添加一行：
ub[a-z] 0:0 0777 @(mount /dev/$MDEV /mnt/usb)
ub[a-z] 0:0 0777 $(umount /mnt/usb)
这样就可以实现自动挂载了。
