基于PC/104平臺嵌入式Linux系統核心定制方法

作者：時(shí)間：2012-04-05 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )

加入技術(shù)交流群
- 掃碼加入
  和技術(shù)大咖面對面交流
  海量資料庫查詢(xún)

本文就如何對Linux系統的核心實(shí)現定制進(jìn)行論述，主要內容包括Linux內核部分和文件系統，系統定制的硬件平臺是PC/104單片機。之所以將Linux內核定制、文件系統定制單獨討論，是因為在基于任何平臺的Linux系統定制過(guò)程中，其內核和文件系統的定制工作都具有相似的特征和相似的過(guò)程。

在基于PC/104平臺的嵌入式Linux研制過(guò)程中，進(jìn)行核心定制的主要目的是從需求出發(fā)使系統最大程度地滿(mǎn)足應用的需要、最大程度地適應系統硬件平臺、最優(yōu)化地支持系統外圍設備和應用程序，并且盡量減少對系統資源的占用、減少系統功耗，增強系統的安全性、穩定性、可靠性，另外使系統真正地實(shí)現產(chǎn)權自主化。

內核定制

一般操作系統的內核從體系結構角度可以劃分為兩種:微內核體系結構、單內核體系結構。微內核體系結構只在內核中包括了一些基本的內核功能，其它部分在用戶(hù)內存空間運行，這種結構需要在各層之間進(jìn)行調用，因此會(huì )有一定的消耗，使執行效率不如單內核體系結構。Linux采用單內核體系結構，內核的所有部分都集中在一起，這樣能使系統的各部分直接溝通，有效地縮短任務(wù)之間的切換時(shí)間，提高了系統的響應速度，實(shí)時(shí)性好并提高了CPU的利用率，但在系統比較大的時(shí)候體積也比較大，與嵌入式系統容量小、資源有限的特點(diǎn)不符合，因此需要進(jìn)行非常精細的定制以適應嵌入式系統的需要。

內核版本

Linux 的源程序是完全公開(kāi)的，任何人只要遵循GPL，就可以對內核加以修改并發(fā)布給他人使用。Linux的開(kāi)發(fā)采用的是雙樹(shù)系統。一個(gè)樹(shù)是穩定樹(shù)(stable tree)，另一個(gè)樹(shù)是非穩定樹(shù)(unstable tree)或稱(chēng)開(kāi)發(fā)樹(shù)(development tree)。一些新特性、實(shí)驗性改進(jìn)等都將首先在開(kāi)發(fā)樹(shù)中進(jìn)行，如果在開(kāi)發(fā)樹(shù)中所做的改進(jìn)也可以應用于穩定樹(shù)，那么在開(kāi)發(fā)樹(shù)中經(jīng)過(guò)測試以后，在穩定樹(shù)中將進(jìn)行相同的改進(jìn)。一旦開(kāi)發(fā)樹(shù)經(jīng)過(guò)了足夠的發(fā)展，開(kāi)發(fā)樹(shù)就會(huì )成為新的穩定樹(shù)。開(kāi)發(fā)樹(shù)就體現在源程序的版本號中;源程序版本號的形式為x.y.z，對于穩定樹(shù)來(lái)說(shuō)，y是偶數;對于開(kāi)發(fā)樹(shù)來(lái)說(shuō)，y比相應的穩定樹(shù)大一(是奇數)。到目前為止，穩定樹(shù)的最高版本是2.4.21，開(kāi)發(fā)樹(shù)的最新版本是2.5.73。本項目采用的內核版本是2.2.20，選擇2.2.20版本內核的主要原因有:
a.版本為2.0及以前內核中的設備驅動(dòng)不如2.2版本的全面；
b.版本為2.2的內核增加了很多新特性；
c.新的版本為2.4的內核對PC/104的CPU塊支持不好；
d.由于不明原因版本為214的內核對PC/104 ；
e.版本為2.4內核相對龐大，編譯后的內核文件也相對較大；
f.版本為2.2的內核已完全能夠滿(mǎn)足本項目的需要。

目前，大多數面向數據采集的嵌入式Linux研制工作都是基于版本2.0/2.2內核進(jìn)行的。實(shí)際上，內核版本的提升，其復雜度也隨之升高，也會(huì )給嵌入式系統的定制工作帶來(lái)很多的困難。

內核設置

內核設置工作可以通過(guò)直接修改內核源代碼中的Make file文件、Config.in文件和內核源代碼根目錄下的.config文件來(lái)完成。內核源代碼中的每個(gè)目錄都有各自的用途，每個(gè)子目錄下也都有相應的Make file文件。例如，在目錄drivers/block/ Config.in文件中有如下語(yǔ)句：
if[“＄CONFIG_BLK_DEV_HD_DE”=
“y”-o“＄CONFIG_BLK_DEV_HD_ONLY”=
“y”];then
define_boolCONFIG_BLK_DEV_HDy
else
define_boolCONFIG_BLK_DEV_HDn
fi
這段語(yǔ)句的作用是定義在塊設備中DE塊設備驅動(dòng)可以被編譯在內核中也可以被編譯成內核模塊。采用修改配置文件的方式設置內核比較復雜，而且容易出現錯誤，但是對深入剖析和理解內核幫助很大。比較有效的方式還是直接利用Linux內核提供的工具進(jìn)行內核設置。在Linux源代碼目錄下，Linux內核設置命令是：
# make menu config
命令執行后會(huì )顯示一個(gè)字符型菜單配置環(huán)境，在該環(huán)境中有以下選項，通過(guò)這些選項設置可以定制Linux內核的各項功能，并對內核實(shí)現裁減。下面對主要設置選項進(jìn)行介紹：

(1) Code maturity level options代碼成熟等級。此處只有一項:prompt for development and/or incomplete code/drivers，如果要試驗現在仍處于實(shí)驗階段的功能，就必須把該項選擇為Y了;否則可以把它選擇為N。在這部分，設定是否允許內核的一些試驗選項被使用。 linux操作系統文章專(zhuān)題:linux操作系統詳解（linux不再難懂）

上一頁(yè) 1 2 3 4 下一頁(yè)

新聞中心

基于PC/104平臺嵌入式Linux系統核心定制方法

評論

相關(guān)推薦

技術(shù)專(zhuān)區