uclinux內核配置與裁減

uclinux表示micro-control linux.即“微控制器領(lǐng)域中的Linux系統”，是Lineo公司的主打產(chǎn)品，同時(shí)也是開(kāi)放源碼的嵌入式Linux的典范之作。uCLinux主要是針對目標處理器沒(méi)有存儲管理單元MMU(Memory Management Unit)的嵌入式系統而設計的。它已經(jīng)被成功地移植到了很多平臺上。由于沒(méi)有MMU，其多任務(wù)的實(shí)現需要一定技巧。

uClinux是嵌入式Linux領(lǐng)域非常重要的分支，已成功應用于路由器、機頂盒、PDA等領(lǐng)域，與標準Linux在內存管理方面有著(zhù)本質(zhì)的區別。

Uclinux的配置和裁減也是利用的華恒科技提供的源碼包(用于hhbf531學(xué)習板)。我們使用的開(kāi)發(fā)板信息如下：

CPU：BF533

FLASH：S29AL004D-512KB

SDRAM：HY57V281620-16MB

這里我不敢說(shuō)“uclinux的移植”，而只是以“配置與裁減”代之，是因為我覺(jué)得自己的工作真的談不上什么移植?，F成的源碼包，所有的底層驅動(dòng)都已經(jīng)完成，我們所要做的只是選擇自己需要的驅動(dòng)、配置一下內核、做一些裁減工作而已。每每聽(tīng)到其他人提到“最近又完成了TImes;TImes;TImes;平臺的linux移植”，我都會(huì )有點(diǎn)擔心：國內有多少工程師能真正從最初始的工作開(kāi)始，完成一個(gè)平臺的系統移植——應該很少吧。

下面，我分以下步驟簡(jiǎn)單介紹一下我的配置過(guò)程。

一，配置并在RAM中運行內核(不帶根文件系統)：

由于我們的flash空間有限，在沒(méi)有裁減之前，就算不帶根文件系統，也無(wú)法燒寫(xiě)到flash內保存;所以先嘗試下載到RAM中運行。另外，我們目前的開(kāi)發(fā)板上沒(méi)有網(wǎng)絡(luò )功能，只能通過(guò)串口下載，所以在這里配置內核的過(guò)程中，做一些簡(jiǎn)單裁減，以便節約下載時(shí)間。

解壓源碼包后，進(jìn)入uclinux目錄：

#cd uClinux-dist

設定交叉工具鏈：

#PATH=”/usr/local/bin/gcc-bfin-3.4-uclinux/bin/：$PATH”

進(jìn)入配置：

#make menuconfig

運行后，進(jìn)入“MainMenu”配置頁(yè)，可以在此選擇Vender/Product和Kernel/Library/Defaults等內容。根據我們使用的平臺，我們選擇：Vender-AnalogDevices，Product-HHBF533(或者HHBF531)，Libc-uClibc;如果要配置內核和應用程序還要分別選中“Customize Kernel SetTIngs”、“Customize Vender/User Settings”。退出保存后，將依次進(jìn)入配置內核和配置應用程序頁(yè)。

如果想單獨配置內核，可以進(jìn)入目錄linux-2.6.x/內運行“make menuconfig”。配置應用程序在這個(gè)源碼包里好像沒(méi)有單獨的config選項。這些關(guān)于內核源碼包結構的基本知識，需要大家提前了解。

下面，我們來(lái)配置內核。

配置一個(gè)可以在我們的SDRAM中運行的內核很簡(jiǎn)單，因為底層工作都已經(jīng)完成。我們只需要配置一下處理器相關(guān)內容即可。處理器選項位于內核配置頁(yè)的“Blackfin Processer Options”。進(jìn)入該配置頁(yè)，進(jìn)行如下配置：

CPU - BF533

System type - BF533-HHBF

Board Customizations - 根據你的開(kāi)發(fā)板時(shí)鐘、SDRAM信息配置，其他不用修改。

Clock Settings - 取消“Re-programClocks while Kernel boots”，默認為u-boot的時(shí)鐘配置。

其他選項不用修改，各項配置功能介紹見(jiàn)文檔《附.Linux 2.6.19.x內核編譯配置選項簡(jiǎn)介》。

以上配置正確后，下載到你的開(kāi)發(fā)板上，應該就可以運行了。但通過(guò)串口下載速度太慢，我們先去掉一些不需要的驅動(dòng)。由于我們沒(méi)有網(wǎng)絡(luò )功能，所以把網(wǎng)絡(luò )及其驅動(dòng)全部取消，可以裁減150KB左右的空間;我們也不需要音視頻功能，所以把音視頻驅動(dòng)也取消，又可以減小很大空間。如此配置后，我們可以嘗試下載到SDRAM中運行了。

現在，我們還不想裁減根文件系統，所以，我們想得到一個(gè)不帶根文件系統的壓縮內核鏡像。由于華恒提供的源碼包，編譯后不能得到壓縮的不帶根文件系統的鏡像，所以我們要通過(guò)修改Makefile得到我們需要的編譯結果。

需要修改的Makefile位于uClinux-dist目錄下，打開(kāi)該Makefile，在“.PHONY:linux”項的”ln –f $(LINUXDIR)/vmlinux $(LINUXDIR)/linux;”語(yǔ)句后，添加以下內容。

這樣在uClinux-dist目錄下執行“make linux”就可以生成壓縮的不帶根文件系統的內核鏡像了，該鏡像文件為uImage.bin，位于linux-2.6.x目錄內?，F在，可以將得到的內核下載到SDRAM中運行了。因為是壓縮內核，所以運行時(shí)要使用u-boot的bootm命令。至于u-boot命令的使用方法，自行學(xué)習。

Makefile也是編譯內核的基礎知識，需要大家逐步掌握。

這樣，該步的工作就可以告一段落了。

下載到SDRAM中，如果解壓后無(wú)法運行，先檢查一下上述配置操作是否有誤。如果確定無(wú)誤，就需要分析內核的執行過(guò)程，仔細分析問(wèn)題了。接下來(lái)簡(jiǎn)單介紹一下內核執行流程。

二，內核執行流程：

承接上篇《u-boot引導uclinux過(guò)程分析》，介紹內核啟動(dòng)流程。

A，內核vmlinux入口

u-boot執行“(*appl)(cmdline);”語(yǔ)句后，控制權就移交給linux內核，appl變量指向的地址就是linux內核的首地址。

Linux內核執行的第一個(gè)文件是/linux-2.6.x/arch/blackfin/mach-bf533/head.S。經(jīng)過(guò)一系列的初始化，跳轉到start_kernel()函數，即進(jìn)入linux系統初始化階段。

B， Linux系統初始化

Start_kernel()函數位于文件/linux-2.6.x/init/main.c中，是linux內核通用的初始化函數。無(wú)論對于什么體系結構的linux，都要執行這個(gè)函數。

Start_kernel()函數負責初始化內核各子系統，最后調用rest_init()，啟動(dòng)一個(gè)叫作init的內核線(xiàn)程，繼續初始化。