【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 從Flash上讀取數(shù)據(jù)與從RAM單元中讀取數(shù)據(jù)并沒(méi)有什么不同。 ⑤ 設(shè)置內(nèi)核啟動(dòng)參數(shù)在將內(nèi)核映像和根文件系統(tǒng)映像復(fù)制到RAM空間中后，就可以準(zhǔn)備啟動(dòng)linux內(nèi)核了。但是在調(diào)用內(nèi)核之前，應(yīng)該做一步準(zhǔn)備工作，即設(shè)置linux內(nèi)核的啟動(dòng)參數(shù)。(Tagged List)的形式來(lái)傳遞參數(shù)。啟動(dòng)參數(shù)標(biāo)記列表以標(biāo)記ATAG_CORE開(kāi)始，以標(biāo)記ATAG_NONE結(jié)束。每個(gè)標(biāo)記由被傳遞參數(shù)的tag_header結(jié)構(gòu)以及隨后的參數(shù)值數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)組成。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)tag和tag_header定義在linux內(nèi)核代碼的include/asm/。 ⑥ 調(diào)用內(nèi)核Bootloader調(diào)用linux內(nèi)核的方法是直接跳轉(zhuǎn)到內(nèi)核的第一條指令處，即直接跳轉(zhuǎn)到MEM_START+0X8000地址處。在跳轉(zhuǎn)時(shí)，需要滿足以下條件。216。 CPU寄存器的設(shè)置：R0=0；R1=機(jī)器類(lèi)型ID；R2=啟動(dòng)參數(shù)標(biāo)記列表在RAM中的起始基地址。216。 CPU模式：必須禁止中斷，同時(shí)處理器必須為SVC模式。216。 Cache和MMU的設(shè)置：MMU必須關(guān)閉；指令Cache可以打開(kāi)也可以關(guān)閉；數(shù)據(jù)Cache必須關(guān)閉。 bootloader的種類(lèi)每種不同的CPU體系結(jié)構(gòu)都有不同的bootloader，通常bootloader與CPU之間是一對(duì)一的關(guān)系。但是，有些bootloader也同時(shí)支持多種體系結(jié)構(gòu)的CPU。目前l(fā)inux下開(kāi)放源碼的bootloader對(duì)各種體系結(jié)構(gòu)的支持情況。 bootloader支持的體系結(jié)構(gòu)名稱(chēng)說(shuō)明支持的體系結(jié)構(gòu)LILOLinux的磁盤(pán)引導(dǎo)加載程序X86LinuxBIOS以linux為基礎(chǔ)的BIOS替代品X86Blob來(lái)自LART計(jì)劃的引導(dǎo)程序ARMVIVI主要為S3C2410處理器引導(dǎo)linuxARMRedBoot以eCos為基礎(chǔ)的引導(dǎo)程序X86,ARM,MIPS,UBoot以PPCBoot和ARMBoot為基礎(chǔ)的通用引導(dǎo)程序X86,ARM,PowerPc uboot的介紹及移植最早是由DENX軟件工程中心的Wolfgang Denk基于8xxrom的源碼創(chuàng)建的PPCBOOT工程，并且不斷添加處理器的支持。后來(lái)，Sysgo Gmbh把ppcboot移植到ARM平臺(tái)上，創(chuàng)建了ARMboot工程。然后以ppcboot工程和armboot工程為基礎(chǔ)，創(chuàng)建了UBoot工程。 現(xiàn)在，UBoot作為通用的Bootloader，已經(jīng)成功地移植到包括PowerPC、ARM、X8MIPS體系結(jié)構(gòu)的上百種開(kāi)發(fā)板，已經(jīng)成為功能最多、靈活性最強(qiáng)并且開(kāi)發(fā)最積極的開(kāi)放源碼Bootloader。目前仍然由DENX的Wolfgang Denk維護(hù)。 uboot源碼結(jié)構(gòu)在uboot根目錄下有18個(gè)子目錄，分別存放和管理著不同的源程序。根據(jù)這些目錄存放的文件及其規(guī)則，可分為3類(lèi)：第一類(lèi)目錄與處理器體系結(jié)構(gòu)和開(kāi)發(fā)板硬件直接相關(guān)；如board，cpu，lib_x等等。第二類(lèi)目錄是一些通用的函數(shù)或者驅(qū)動(dòng)程序；如include，mon，drivers等等。第三類(lèi)目錄是uboot的應(yīng)用程序，工具或者文檔；如examples，tools，Doc等等。 uboot的配置，編譯和移植1　 在頂層目錄Makefile中為開(kāi)發(fā)板添加新的配置選項(xiàng)，mini2440_config : unconfig @$(MKCONFIG) $(@:_config=)arm arm920t mini2440 NULL s3c24x0arm: CPU的架構(gòu)(ARCH) arm920t: CPU的類(lèi)型(CPU)，其對(duì)應(yīng)于cpu/arm920t子目錄。 mini2440: 開(kāi)發(fā)板的型號(hào)(BOARD)，s3c24x0: 片上系統(tǒng)(SOC)。2　 創(chuàng)建一個(gè)新目錄/board/mini2440存放開(kāi)發(fā)板的相關(guān)代碼，將/board/smdk2410/目錄下所有文件復(fù)制到/mini2440，并修改其中的相關(guān)文件，否則編譯會(huì)出錯(cuò)。cp rf /smdk2410/* /mini24403　 為開(kāi)發(fā)板添加新的配置文件cp r include/configs/ /include/configs/4　 配置開(kāi)發(fā)板make mini2440_config執(zhí)行該命令后。5　 編譯ubootmake執(zhí)行該命令后，6　 添加驅(qū)動(dòng)或者其他功能選項(xiàng)。，還不能在開(kāi)發(fā)板上啟動(dòng)，也不能引導(dǎo)內(nèi)核，文件系統(tǒng)；因此，還需添加一些驅(qū)動(dòng)，完成uboot引導(dǎo)內(nèi)核和文件系統(tǒng)。添加Flash，SDRAM驅(qū)動(dòng)，以太網(wǎng)口，usb，串口等驅(qū)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)文件的下載，添加對(duì)文件系統(tǒng)的支持。7　 調(diào)試uboot源代碼，直到uboot能夠在開(kāi)發(fā)板上正常啟動(dòng)并引導(dǎo)linux內(nèi)核。8　 下載bootloader到開(kāi)發(fā)板， 所示，將打印bootloader，flash等信息，因?yàn)檫€沒(méi)有加載Linux內(nèi)核，所以停在booting Linux......處。 bootloader的啟動(dòng)信息4 linux內(nèi)核移植 linux內(nèi)核結(jié)構(gòu)Linux內(nèi)核主要由5個(gè)子系統(tǒng)組成：進(jìn)程調(diào)度，內(nèi)存管理，虛擬文件系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，進(jìn)程間通信[6]。1　 進(jìn)程調(diào)度(SCHED)：控制進(jìn)程對(duì)CPU資源的使用。當(dāng)需要選擇下一個(gè)就緒進(jìn)程運(yùn)行時(shí)，由調(diào)度進(jìn)程程序采取何時(shí)得調(diào)度策略，以保證個(gè)進(jìn)程能公平合理的訪問(wèn)CPU，同時(shí)保證內(nèi)核能響應(yīng)硬件操作。2　 內(nèi)存管理(MM)：允許多個(gè)進(jìn)程安全的共享主內(nèi)存區(qū)域。Linux的內(nèi)存管理支持虛擬內(nèi)存。既在計(jì)算機(jī)中運(yùn)行的程序，代碼，數(shù)據(jù)，堆棧的總量可以超過(guò)實(shí)際內(nèi)存的大小，操作系統(tǒng)只是把當(dāng)前使用的程序塊保留在內(nèi)存中，其余的程序塊則保留在磁盤(pán)中。3　 虛擬文件系統(tǒng)(VFS)：用于支持對(duì)外部設(shè)備的驅(qū)動(dòng)和存儲(chǔ)，其隱藏了各種硬件的具體細(xì)節(jié)，為所有的設(shè)備提供了統(tǒng)一的借口。VFS提供了多達(dá)數(shù)十種不同的文件系統(tǒng)，它可分為邏輯文件系統(tǒng)和設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。邏輯文件系統(tǒng)是指linux所支持的文件系統(tǒng)，如ext2，fat等，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序指為每一種硬件控制器所編寫(xiě)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序模塊。4　 網(wǎng)絡(luò)接口(NET)：提供了對(duì)各種網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的存取和各種網(wǎng)絡(luò)硬件的支持。網(wǎng)絡(luò)接口可分為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)每一種可能的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議；網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序負(fù)責(zé)與硬件設(shè)備通訊。每一種可能的硬件設(shè)備都有相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。5　 進(jìn)程間通信(IPC)：用于支持多種進(jìn)程間相互通信。各個(gè)子系統(tǒng)間的關(guān)系如下：216。 進(jìn)程調(diào)度與內(nèi)存管理之間的關(guān)系：這兩個(gè)子系統(tǒng)互相依賴(lài)。在多道程序環(huán)境下，程序要運(yùn)行必須為之創(chuàng)建進(jìn)程，而創(chuàng)建進(jìn)程的第一件事情，就是將程序和數(shù)據(jù)裝入內(nèi)存。216。 進(jìn)程間通信與內(nèi)存管理的關(guān)系：進(jìn)程間通信子系統(tǒng)要依賴(lài)內(nèi)存管理支持共享內(nèi)存通信機(jī)制，這種機(jī)制允許兩個(gè)進(jìn)程除了擁有自己的私有空間，還可以存取共同的內(nèi)存區(qū)域。216。 虛擬文件系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)接口之間的關(guān)系：虛擬文件系統(tǒng)利用網(wǎng)絡(luò)接口支持網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)(NFS)，也利用內(nèi)存管理支持RAMDISK設(shè)備。216。 內(nèi)存管理與虛擬文件系統(tǒng)之間的關(guān)系：內(nèi)存管理利用虛擬文件系統(tǒng)支持交換，交換進(jìn)程(swapd)定期由調(diào)度程序調(diào)度，這也是內(nèi)存管理依賴(lài)于進(jìn)程調(diào)度的唯一原因。當(dāng)一個(gè)進(jìn)程存取的內(nèi)存映射被換出時(shí)，內(nèi)存管理向文件系統(tǒng)發(fā)出請(qǐng)求，同時(shí)，掛起當(dāng)前正在運(yùn)行的進(jìn)程。除了這些依賴(lài)關(guān)系外，內(nèi)核中的所有子系統(tǒng)還要依賴(lài)于一些共同的資源。這些資源包括所有子系統(tǒng)都用到的過(guò)程。例如：分配和釋放內(nèi)存空間的過(guò)程，打印警告或錯(cuò)誤信息的過(guò)程，還有系統(tǒng)的調(diào)試?yán)痰鹊取? Linux內(nèi)核結(jié)構(gòu) linux源碼結(jié)構(gòu)，在頂層目錄下有許多子目錄，分別存放著各種內(nèi)核子系統(tǒng)或者文件。 Linux源碼目錄arch目錄包括所有和體系結(jié)構(gòu)相關(guān)的核心代碼。它下面的每一個(gè)子目錄都代表一種Linux支持的體系結(jié)構(gòu)，例如i386就是Intel CPU及與之相兼容體系結(jié)構(gòu)的子目錄。include目錄包括編譯核心所需要的大部分頭文件，例如與平臺(tái)無(wú)關(guān)的頭文件在include/linux子目錄下。init目錄包含核心的初始化代碼（不是系統(tǒng)的引導(dǎo)代碼）。這是研究核心如何工作的好起點(diǎn)。mm目錄包含了所有的內(nèi)存管理代碼。與具體硬件體系結(jié)構(gòu)相關(guān)的內(nèi)存管理代碼位于arch/*/mm目錄下。drivers目錄中是系統(tǒng)中所有的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。它又進(jìn)一步劃分成幾類(lèi)設(shè)備驅(qū)動(dòng)，每一種有對(duì)應(yīng)的子目錄，如聲卡的驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)于drivers/sound。ipc目錄包含了核心進(jìn)程間的通信代碼。modules目錄存放了已建好的、可動(dòng)態(tài)加載的模塊。fs目錄存放Linux支持的文件系統(tǒng)代碼。不同的文件系統(tǒng)有不同的子目錄對(duì)應(yīng)，如ext3文件系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的就是ext3子目錄。Kernel內(nèi)核管理的核心代碼放在這里。同時(shí)與處理器結(jié)構(gòu)相關(guān)代碼都放在arch/*/kernel目錄下。net目錄里是核心的網(wǎng)絡(luò)部分代碼，其每個(gè)子目錄對(duì)應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)方面。lib目錄包含了核心的庫(kù)代碼，不過(guò)與處理器結(jié)構(gòu)相關(guān)的庫(kù)代碼被放在arch/*/lib/目錄下。scripts目錄包含用于配置核心的腳本文件。documentation目錄下是一些文檔，是對(duì)每個(gè)目錄作用的具體說(shuō)明。這兩個(gè)文件都是編譯時(shí)使用的輔助文件。仔細(xì)閱讀這兩個(gè)文件對(duì)弄清各個(gè)文件之間的聯(lián)系和依托關(guān)系很有幫助。另外有的目錄下還有Readme文件，它是對(duì)該目錄下文件的一些說(shuō)明，同樣有利于對(duì)內(nèi)核源碼的理解。 linux內(nèi)核的配置，編譯和移植Linux內(nèi)核配置系統(tǒng)可以生成內(nèi)核配置菜單，方便內(nèi)核配置。配置系統(tǒng)主要包括Makefile，Kconfig和配置工具，可以生成配置界面。配置界面是通過(guò)工具來(lái)生成的，工具通過(guò)Makefile編譯執(zhí)行，選項(xiàng)則是通過(guò)各級(jí)目錄的Kconfig文件來(lái)定義的[7]。Linux內(nèi)核配置命令有：make config，make menuconfig和make xconfig，分別是字符界面，ncurses光標(biāo)界面和Xwindow圖形窗口的配置界面。字符界面配置方式需要回答每一個(gè)選項(xiàng)提示，逐個(gè)回答內(nèi)核上千個(gè)選項(xiàng)幾乎是行不通的；圖形窗口的配置界面很好，光標(biāo)菜單也很實(shí)用。1　 vi Linux/Makefileexport KBUILD_BUILDHOST := $(SUBARCH)ARCH ?= $(SUBARCH)CROSS_COMPILE ?=