【文章內容簡介】 址。在基于三星處理器 S3C4510 評估板 SNDS100 的 uClinux 中， 完成依次存儲區(qū)的初始化、內核的拷貝和解壓，存儲區(qū)的重映射，然后跳轉到內核的真正入口 ，如果不需要更復雜的功能，這部分引導解壓文件基本上就可以做為Boot Loader 使用。實際設計過程中如果 RAM 空間緊張，并且對系統(tǒng)執(zhí)行速度要求不高，也常使用未經(jīng)壓縮的在 Flash 本地執(zhí)行 XIP（Execute In Place）方式的內核映像文件。此時內核映像文件的入口是匯編文件 ，該文件位于/linux，映像文件的起始地址在連接文件/linux。華中科技大學文華學院畢業(yè)設計 (論文 )7開發(fā)人員在調試過程中也經(jīng)常使用未經(jīng)壓縮的在 Ram 本地執(zhí)行 XIP 方式的內核映像文件，與在 Flash 本地執(zhí)行的映像文件的區(qū)別是它不需要將數(shù)據(jù)段從 Flash 拷貝到 Ram 中的過程 [15]。這種方式下，需要 Boot Loader 具有通過網(wǎng)口或串口下載內核映像文件并啟動內核的功能。最簡功能設計設計一個最簡單的 Boot Loader，只需要依次完成以下功能：（1） 禁止所有的中斷；（2） 設置處理器時鐘、運行速度；（3） 存儲區(qū)初始化；（4） 設置堆棧指針將 bss 段清零；（5） 跳轉到內核映像的入口。在跳轉到內核映像的入口前，以下條件必須滿足：寄存器 r0 —— 必須設置為 0；寄存器 r1 —— 必須設置為唯一的處理器結構號，文件 linux/arch/arm/tools/machtypes 中包含所有結構號的列表；存儲區(qū)管理單元 MMU—— 必須關閉；指令緩存 Icache —— 打開或者關閉；數(shù)據(jù)緩存 Dcache —— 關閉。完備功能設計。設計一個完備的 Boot Loader，可在最簡功能基礎上考慮是否增加以下功能：（1） 上電自檢；（2） 支持串口通訊方式，提供串口方式的命令控制臺；（3） 支持以太網(wǎng)通訊方式，提供以太網(wǎng)通訊方式的命令控制臺；（4） 可以通過串口或以太網(wǎng)下載并引導內核和文件系統(tǒng)映像文件；（5） 支持通過串口或以太網(wǎng)通訊燒寫映像文件到 Flash；（6） 能夠讀寫 I/O 端口、存儲區(qū)、寄存器；（7） 配置功能，包括設置 IP 地址、MAC 地址、系統(tǒng)時間等。華中科技大學文華學院畢業(yè)設計 (論文 )83 操作系統(tǒng)的移植 LINUX內核的移植：1）下載 linux 內核下載 linux 內核至 home/arm/dev_home/kernel[root@localhost ~]su arm[arm@localhost ~]cd $KERNEL[arm@localhost kernel]tar xzvf [arm@localhost kernel] pwd/home/arm/dev_home/kernel[arm@localhost kernel] cd 進入內核解壓后的目錄，以后示例中，只要是相對路徑全部是相對于/home/arm/dev_home/kernel/。2）修改 Makefile修改內核目錄樹根下的的 Makefile,指明交叉編譯器[arm@localhost ] vi Makefile 找到 ARCH 和 CROSS_COMPILE，修改 ARCH ?= armCROSS_COMPILE ?= armlinux然后設置你的 PATH 環(huán)境變量，使其可以找到你的交叉編譯工具鏈：[arm@localhost ] echo $PATH/usr/local/arm/:/usr/kerberos/bin:/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/X11R6/bin:/home/ly/bin 如果 /usr/local/arm/, 加入下面語句在~/.bashrc 中[arm@localhost ] vi ~/.bashrc export PATH=/usr/local/arm/:$PATH 再重新登陸。[arm@localhost ]su arm3）設置 flash 分區(qū)指明分區(qū)信息，指定啟動時初始化，禁止 Flash ECC 校驗。4）配置內核 文件，編譯內核，下載 zImage 到開發(fā)板。 創(chuàng)建 uImage1)獲取 mkimage 工具 內核樹的 Makefile 提供了創(chuàng)建 uImage 的方法，但需要我們提供相應的mkimage 命令。 所以首先拷貝 uboot 中 tools 目錄下編譯后生成的 mkimage 到/usr/bin/ 下，然后便可以在內核根目錄下通過 make uImage 來創(chuàng)建 uImage 文件。該文件生成在華中科技大學文華學院畢業(yè)設計 (論文 )9arch/arm/boot/下。2)修改內核的 Makefile 文件[arm@localhost ]$ vi arch/arm/boot/MakefileMKIMAGE 變量記錄 mkimage 命令的路徑 腳本文件可以 scripts 目錄中找到MKIMAGE:= $(srctree)/scripts/zreladdry 與 params_physy 可以在 arch/arm/machs3c2410/ 當中找到ZRELADDR := $(zreladdry)PARAMS_PHYS := $(params_physy)INITRD_PHYS := $(initrd_physy)生成 uImage 的 mkImage 命令行，其中需要關注的就是a 與 e 參數(shù)。參數(shù)a：指明 uImage 加載的 SDRAM 地址，內核默認指定加載地址為0x30008000。 uboot 引導時，bootm 命令跳到與上相同位置執(zhí)行，檢查完鏡像頭后，它會跳到內核真正的入口點開始執(zhí)行。參數(shù)e：指明 uImage 中刨去鏡像頭后真正的內核入口地址。 鏡像頭為 0x40 長，故此處指定為 0x30008040。 LINUX內核的目錄結構現(xiàn)代的操作系統(tǒng)一般由進程管理、內存管理、文件系統(tǒng)、驅動程序和網(wǎng)絡等組成。Linux 核心源程序通常都安裝在/usr/src/linux 下，而且它有一個非常簡單的編號約定：任何偶數(shù)的核心都是一個穩(wěn)定地發(fā)行的核心，而任何奇數(shù)的核心都是一個開發(fā)中的核心 [13]。 Linux 內核源碼的各個目錄大致與此相對應，其組成如下（假設相對于/usr/src/ 目錄）： arch 目錄包括了所有和體系結構相關的核心代碼。它下面的每一個子目錄都代表一種 Linux 支持的體系結構，例如 i386 就是 Intel CPU 及與之相兼容體系結構的子目錄。PC 機一般都基于此目錄。COPYING 目錄下是 GPL 版權申明。對具有 GPL 版權的源代碼改動而形成的程序，或使用 GPL 工具產生的程序，具有使用 GPL 發(fā)表的義務，如公開源代碼。CREDITS 目錄下是光榮榜。對 Linux 做出過很大貢獻的一些人的信息。documentation 目錄下是一些文檔，沒有內核代碼，可惜都是 English 的，是對每個目錄作用的具體說明。drivers 目錄中是系統(tǒng)中所有的設備驅動程序。它又進一步劃分成幾類設備驅動，每一種有對應的子目錄，如聲卡的驅動對應于 drivers/sound。 block 下為塊設備驅動程序，比如 ide（ ） 。如果你希望查看所有可能包含文件系統(tǒng)的設備是如何初始化的，你可以看 drivers/block/()。它不僅初始化硬盤，也初始化，因為安裝華中科技大學文華學院畢業(yè)設計 (論文 )10nfs 文件系統(tǒng)的時候需要網(wǎng)絡其他: 如, Lib 放置核心的庫代碼。 Net,核心與網(wǎng)絡相關的代碼。 Ipc,這個目錄包含核心的進程間通訊的代碼。 Fs,所有的文件系統(tǒng)代碼和各種類型的文件操作代碼，它的每一個子目錄支持一個文件系統(tǒng)，例如 fat 和 ext2。fs 目錄存放 Linux 支持的文件系統(tǒng)代碼和各種類型的文件操作代碼。每一個子目錄支持一個文件系統(tǒng)，如 ext3 文件系統(tǒng)對應的就是 ext3 子目錄。include 目錄包括編譯核心所需要的大部分頭文件，例如與平臺無關的頭文件在include/linux 子目錄下，與 intel cpu 相關的頭文件在 include/asmi386 子目錄下,而include/scsi 目錄則是有關 scsi 設備的頭文件目錄 [10]。init 目錄包含核心的初始化代碼（不是系統(tǒng)的引導代碼） ，有 和 兩個文件。這是研究核心如何工作的好起點。ipc 目錄包含了核心進程間的通信代碼。Kernel 內核管理的核心代碼，此目錄下的文件實現(xiàn)了大多數(shù) linux 系統(tǒng)的內核函數(shù)，其中最重要的文件當屬 ；同時與處理器結構相關代碼都放在 arch/*/kernel 目錄下。lib 目錄包含了核心的庫代碼，不過與處理器結構相關的庫代碼被放在 arch/*/lib/目錄下。MAINTAINERS 目錄存放了維護人員列表，對當前版本的內核各部分都有誰負責。Makefile 目錄第一個 Makefile 文件。用來組織內核的各模塊，記錄了個模塊間的相互這間的聯(lián)系和依托關系，編譯時使用；仔細閱讀各子目錄下的 Makefile 文件對弄清各個文件這間的聯(lián)系和依托關系很有幫助。mm 目錄包含了所有獨立于 cpu 體系結構的內存管理代碼，如頁式存儲管理內存的分配和釋放等。與具體硬件體系結構相關的內存管理代碼位于 arch/*/mm 目錄下，例如 arch/i386/mm/ 。modules 目錄存放了已建好的、可動態(tài)加載的模塊文件目錄，是個空目錄，用于存放編譯時產生的模塊目標文件。 目錄里是核心的網(wǎng)絡部分代碼，其每個子目錄對應于網(wǎng)絡的一個方面。ReadMe 目錄里是核心及其編譯配置方法簡單介紹。REPORTINGBUGS 目錄里是有關報告 Bug 的一些內容。 目錄里是各種 Makefilemake 所使用的一些共同規(guī)則。scripts 目錄包含用于配置核心的腳本文件等。 文件和一個 Makefile 文件。這兩個文件都是編譯時使用的輔助文件。仔細閱讀這兩個文件對弄清各個文件之間的聯(lián)系和依托關系很有幫助。另外有的目錄下還有 Readme 文件，它是對該目錄下文件的一些說明，同樣有利于對內核源碼的理解。華中科技大學文華學