【文章內(nèi)容簡介】 410RP 的文件系統(tǒng)。 ? vivi ：該目錄是 BootLoader 的源碼目錄，在此目錄中重新編譯 vivi 。注意在安裝中如果報錯“ 找不到 /2410RP_linux/CDROM/root”進入/2410RP_linux文件夾后把所有文件夾的名字都改成大寫字母就能通過，錯誤的原因可能是系統(tǒng)在復(fù)制 U 盤中文件時誤把大寫文件名變成了小寫。安裝成功后用armv4lunknownlinuxgcc –v 命令即可查看 gcc 版本信息，如圖 6圖 6 armv4lunknownlinuxgcc 版本信息10 / 40（二）armlinuxgcc 編譯器的安裝在這之后我又安裝 armlinuxgcc 版本，因為開發(fā)版自帶的編譯器版本太低，后面編譯 mplayer 時會報錯，新編譯器安裝在 /usr/local/arm/① 下載 （有 ）② 解壓在/usr/local 中③ 修改環(huán)境 export PATH=/usr/local/arm/:$PATH 安裝成功后用arm linuxgcc –v 命令即可查看 gcc 版本信息，如圖 7圖 7 arm linuxgcc 版本信息 配置 minimini 是一個通信終端程序，通過 mini 可以設(shè)置、監(jiān)控串口工作狀態(tài)，接受、顯示串口收到的信息，并且在主機和開發(fā)板之間傳遞數(shù)據(jù)和控制指令，實現(xiàn)通過主機調(diào)試開發(fā)板的目的。在 PC 終端輸入命令 ：mini –s 進行配置。 port /dev/ttyS1 baudrate 115200 minit mreset rtscts No它表示端口為/dev/ttyS1,波特率為 115200、停止位 1 位、無奇偶驗證位、無數(shù)據(jù)流控制，如圖 8 所示。11 / 40注意這里的 ttyS1，首先由于筆記本電腦沒有串口，我這里用的是 usb 轉(zhuǎn)串口線，在 win7 系統(tǒng)下已經(jīng)把 usb 轉(zhuǎn)換為串口信息，所以在虛擬機中不能用 ttyUSB0，用了會報錯。其次“S” 一定要大寫，如果是小寫系統(tǒng)因無法識別而報錯。最后 ttyS0 對應(yīng)COM1 口，ttyS1 對應(yīng) COM2 口以此類推，如果使用 ttyS0 系統(tǒng)報錯，可以嘗試ttyS1 和 ttyS2。 配置 NFS 服務(wù)NFS （Network File System）指網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)，是 Linux 系統(tǒng)中經(jīng)常使用的一種服務(wù)，NFS 是一個 RPC service ，很像 windows 中的文件共享服務(wù)。它的設(shè)計是為了在不同的系統(tǒng)間使用, 所以它的通訊協(xié)議設(shè)計與主機及作業(yè)系統(tǒng)無關(guān)。當(dāng)使用者想用遠端檔案時只要用mount就可把 remote 檔案系統(tǒng)掛接在自己的檔案系統(tǒng)之下，使得遠端的檔案在使用上和 local 的檔案沒兩樣。 圖 8 mini 設(shè)置界面12 / 40 圖 9 setup 圖形化設(shè)置界面在 NFS 服務(wù)中，宿主機（Servers）是被掛載（mount）端，為了遠端客戶機（Clients ） （如：S3C2410RP 目標(biāo)板）可以訪問宿主 PC 機的文件，我們需要配置宿主機兩方面內(nèi)容：①打開 NFS 服務(wù)，②允許“指定用戶 ”訪問宿主 PC 機。a) 在終端輸入“steup” 進入圖形化設(shè)置界面，如圖 9 所示。b) 在 System services 選項中使用空格鍵選中 NFS 服務(wù)去掉 ipchains 和iptables 服務(wù)。c) 在 Firewall configuration 選項中選擇 No firewall 關(guān)掉防火墻，注意這里RedHat 有一個小 BUG，就是無論選擇哪個等級的防火墻，下次進來時防火墻等級還是 HIGH。不用管它，只要選擇 No firewall 系統(tǒng)就已經(jīng)關(guān)閉了防火墻，盡管下次進來時還是 HIGH。如圖 10 所示d) 在 exports 文件寫入以下命令允許 “指定用戶” 訪問宿主 PC 機/.* （rw,insecure,no_root_squash,no_all_squash ）e)設(shè)置主機 IP 和開發(fā)板 IP，開發(fā)板 IP 在 mini 中設(shè)置。13 / 40圖 10 設(shè)置防火墻連接完網(wǎng)線和串口線之后就可以實現(xiàn)開發(fā)板和主機的通信了，在這之前可以使用 PING 命令來檢測是否通暢。如果 PING 不通，可能是以下原因：1，開發(fā)板和主機不在同一網(wǎng)段，使用 ifconfig eth0 *.*.*.* up命令。2，主機防火墻開啟了。3，看主機是否能 ping通其他計算機。4，linux 虛擬機設(shè)置為橋接。，如果存在多網(wǎng)卡，一定要將其他網(wǎng)卡關(guān)閉。這里的第 4 條和 5 條我都遇到了，VM 虛擬機中網(wǎng)絡(luò)連接方式默認為 NAT，要把它改成 BRIDGE。由于筆記本的網(wǎng)卡被開發(fā)板占用，我一直在用無線網(wǎng)上網(wǎng)查資料解決問題，最終才知道恰恰是要關(guān)閉無線網(wǎng)才能解決問題。 編譯 BootloaderBootloader 是一段小程序，它在系統(tǒng)上電開始時執(zhí)行，初始化硬件設(shè)備準(zhǔn)備好軟件環(huán)境，最后調(diào)用操作系統(tǒng)內(nèi)核。由于 Bootloadr 需要直接操作硬件，所以它嚴(yán)重依賴于硬件，而且依據(jù)所引導(dǎo)的操作系統(tǒng)不同，也有不同的選擇。Bootloader 的啟動過程分為單階段和多階段兩種。往往多階段 Bootloader 能提供更為復(fù)雜的功能和更好的移植性。從固態(tài)存儲設(shè)備上啟動的 Bootloader 大多都是兩階段的。第一階段用匯編代碼來實現(xiàn)；第二階段用 C 語言來實現(xiàn)。（一）VIVI 簡介Vivi 是韓國 mizi 公司開發(fā)的 bootloader, 適用于 ARM9 處理器。 Vivi 有兩種工作模式：啟動加載模式和下載模式【5】 。啟動加載模式可以在一段時間后（這個時間可更改）自行啟動 linux 內(nèi)核，這時 vivi 的默認模式。在下載模式下，vivi 為用戶提供一個命令行接口，通過接口可以使用 vivi 提供的一些命令，見下表 1： 命令 功能Load 把二進制文件載入 Flash 或 RAMPart 操作 MTD 分區(qū)信息。顯示、增加、刪除、復(fù)位、保存 MTD14 / 40Param 設(shè)置參數(shù)Boot 啟動系統(tǒng)Flash 管理 Flash，如刪除 Flash 的數(shù)據(jù) 表 1 vivi 常用命令（二）vivi 代碼分析 vivi 的代碼包括 arch ，init ，lib，drivers 和 include 等幾個目錄，共 200 多條文件。 Vivi 主要包括下面幾個目錄： arch：此目錄包括了所有 vivi 支持的目標(biāo)板的子目錄，例如 s3c2410 目錄。 drivers：其中包括了引導(dǎo)內(nèi)核需要的設(shè)備的驅(qū)動程序（MTD 和串口） 。MTD目錄下分 map、nand 和 nor 三個目錄。 init ： 這個目錄只有 和 兩個文件。和普通的 C 程序一樣， vivi 將從 main 函數(shù)開始執(zhí)行。 lib ：一些平臺公共的接口代碼，比如 里的 udelay()和 mdelay()。 include ：頭文件的公共目錄，其中的 定義了這塊處理器的一些寄存器。Platform/ 定義了與開發(fā)板相關(guān)的資源配置參數(shù)，我們往往只需要修改這個文件就可以配置目標(biāo)板的參數(shù)，如波特率、引導(dǎo)參數(shù)、物理內(nèi)存映射等。15 / 40（三）vivi 的運行vivi 的運行分為兩個階段，如圖 11 所示：? vivi 的第一階段 完成含依賴于 CPU 的體系結(jié)構(gòu)硬件初始化的代碼，包括禁止中斷、初始化串口、復(fù)制自身到 RAM 等。相關(guān)代碼集中在 (\vivi\arch\s3c2410 目錄下)；? vivi 的第二階段是從 main （）函數(shù)開始，同一般的 C 語言程序一樣，該函數(shù)在/init/ 文件中，包括打印 vivi 版本、時鐘初始化和 IO 口初始化、內(nèi)存初始化、堆棧初始化、MTD 設(shè)備初始化、私有數(shù)據(jù)和內(nèi)置命令初始化。（四）vivi 的編譯VIVI 默認是在文件夾/2410RP_linux/vivi 中，如果是第一次編譯，需要輸入下列 2 條命令： ① cd /2410RP_linux/vivi/ ② make clean③ make如果 vivi 工程沒有問題，會生成的二進制文件 vivi, 保存在/2410RP_linux/vivi 文件夾下以供后面燒寫。 編譯 Linux 內(nèi)核內(nèi)核移植主要是指操作系統(tǒng)從一種硬件平臺轉(zhuǎn)移到另一種硬件平臺上運行。對于嵌入式系統(tǒng)來說，有各種體系結(jié)構(gòu)的處理器平臺，使用的外圍硬件也不一樣。嵌入式 Linux 嚴(yán)重依賴于具體硬件，所以只要硬件平臺有略微差別，也需要做一些移植的工作。Linux 內(nèi)核在 PC 上以文件的形式存在（保存成磁盤文件形式） ，就是所謂的“映圖 11 vivi 的啟動過程16 / 40像文件”。Linux 內(nèi)核映像文件最終是要燒錄到目標(biāo)板的 flash 中?！?Linux 內(nèi)核映像文件有兩種：一種是非壓縮版本，叫 Image；另一種是它的壓縮版本，叫 zImage。zImage 是 Image 經(jīng)過壓縮形成的，所以它的大小比 Image 小。為了能使用 zImage 這個壓縮版本，必須在它的開頭加上解壓縮的代碼，將 zImage 解壓縮之后才能執(zhí)行，因此它的執(zhí)行速度比 Image 要慢【6】 。但考慮到嵌入式系統(tǒng)的存儲空容量一般都比較小，內(nèi)核要常駐內(nèi)存，采用 zImage 可以占用較少的存儲空間，因此犧牲一點性能上的代價也是值得的，所以一般嵌入式系統(tǒng)均采用壓縮的內(nèi)核映像文件，即 zImage。為了達到生成 文件，要分為下面兩步：配置；編譯。配置內(nèi)核有多種方式，我們選用一種操作性比較好的圖形界面，執(zhí)行 make menuconfig 命令可以進入，通過此部分，我們可以方便的選擇，決定哪些部分被加載并編譯入LINUX 內(nèi)核，哪些部分被編譯為模塊，哪些部分不用。配置完成后，執(zhí)行 make zImage 命令，編譯后得到 文件，保存在/2410RP_linux/kernel/arch/arm/boot 下面make clean 后第一次使用 make zImage 命令，會占用相當(dāng)長的時間。宿主機會根據(jù) 文件對系統(tǒng)進行編譯【7】 。首先使用交叉編譯器（ armv4lunknowngcc ）把各個文件夾下用過的 .c 文件編譯為二進制的目標(biāo)文件，其次用鏈接器 (armv4lunknown ld)把這些目標(biāo)文件連接到一起；最后壓縮，就得到了內(nèi)核的鏡像文件 zImage 。這個文件是可以下載并燒寫到 S3C2410RP 目標(biāo)板上運行的內(nèi)核。 制作文件系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)與通用 PC 機不同，一般沒有硬盤這樣的存儲設(shè)備而是使用 Flash閃存芯片、小型閃存卡等專為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的存儲裝置。Flash 是目前嵌入式系統(tǒng)中廣泛采用的主流存儲器，它的主要特點是按整體/扇區(qū)擦除和按字節(jié)編程，具有低功耗、高密度、小體積等優(yōu)點。目前，F(xiàn)lash 分為 NOR, NAND 兩種類型。鑒于 Flash 存儲介質(zhì)的讀寫特點，傳統(tǒng)的 Linux 文件系統(tǒng)己經(jīng)不適合應(yīng)用在嵌入式系統(tǒng)中，基于這樣的原因，產(chǎn)生了很多專為 Flash 設(shè)備而設(shè)計的文件系統(tǒng)，這里我使用的是 Cramfs 文件系統(tǒng)。Cramfs 是 Linux 的創(chuàng)始人 Linus Torvalds 開發(fā)的一種可壓縮只讀文件系統(tǒng)在 Cramfs 文件系統(tǒng)中，每一頁被單獨壓縮，可以隨機頁訪問，其壓縮比高達 2:1, 為17 / 40嵌入式系統(tǒng)節(jié)省大量的 Flash 存儲空間。Cramfs 文件系統(tǒng)以壓縮方式存儲，在運行時解壓縮，所以不支持應(yīng)用程序以 XIP 方式運行，所有的應(yīng)用程序要求被拷到RAM 里去運行，但這并不代表比 Ramfs 需求的 RAM 空間要大一點，因為 Cramfs 是采用分頁壓縮的方式存放檔案，在讀取檔案時，不會一下子就耗用過多的內(nèi)存空間，只針對目前實際讀取的部分分配內(nèi)存，尚沒有讀取的部分不分配內(nèi)存空間，當(dāng)我們讀取的檔案不在內(nèi)存時， Cramfs 文件系統(tǒng)自動計算壓縮后的資料所存的位置，再即時解壓縮到 RAM 中。另外，它的速度快，效率高，其只讀的特點有利于保護文件系統(tǒng)免受破壞，提高了系統(tǒng)的可靠性。 但是它的只讀屬性同時又是它的一大缺陷，使得用戶無法對其內(nèi)容對進擴充。Cramfs 映像通常是放在 Flash 中，但是也能放在別的文件系統(tǒng)里，使用 loopback 設(shè)備可以把它安裝別的文件系統(tǒng)里。使用 mkcramfs 工具可以創(chuàng)建 Cramfs 映像【8】 。文件系統(tǒng)是 Linux 系統(tǒng)必備的一個部分，主要是一些系統(tǒng)文件和應(yīng)用文件存儲的地方，但是通常使用的 PC 上的文件系統(tǒng)包括很多功能，但是體積比較大通常有幾百兆之多，但是在嵌入式系統(tǒng)中要使用這樣的文件系統(tǒng)是不可能的，所以，嵌入式系統(tǒng)中的文件系統(tǒng)是一個簡化版，包括必須的幾個目錄和文件，完成需要的功能即可。下面我們就來對文件系統(tǒng)中包含的東西和文件進行些簡要的說明。 文件系統(tǒng)要求建立的目錄有/bin ，/sbin ，/etc ，/dev ，/lib ，/mnt ，/proc，/usr 。 ? /bin 目錄下需要包含常用的用戶命令，如 sh 等。 ? /sbin 目錄要包含所有系統(tǒng)命令，如 reboot 等 。 ? /etc 目錄下是系統(tǒng)配置文件。 ? /boot 目錄下是內(nèi)核映像 ? /dev 目錄含有系統(tǒng)所有的特殊設(shè)備文件 ? /lib 目錄包含系統(tǒng)所有的庫文件 ?