基于Xscale的PC/104 Linux系統構建

3.3 Boot Loader移植

引導加載程序Boot loader是在操作系統內核運行前運行的一小段程序。用來(lái)完成硬件和軟件運行環(huán)境的初始化，建立內存空間映射圖，以便最終調用操作系統內核。作用與PC機上的BIOS基本相同，是最底層的引導程序。

本文采用了功能最多、最具彈性的被最為積極開(kāi)發(fā)和維護的開(kāi)放源碼的bootloader，即U-BOOT。它除了提供引導功能外，還提供監控程序的功能，該功能在系統開(kāi)發(fā)期間非常有用。

Boot Loader移植操作如下：

首先確定在cpu./xscale/和board./pxa270下存在xscale.c和pxa270.c兩個(gè)文件，然后在根目錄下輸入：make pxa270_config得到U-Boot.bin映像文件，最后用JTAG燒錄到FLASH，完成Boot Loader的移植。

3.4 Linux內核的配置與裁減

Linux內核已經(jīng)發(fā)展到2.6.20版本，功能非常強大，但是，體積也變的異常龐大。因此，必須針對PC/104目標板的硬件配置進(jìn)行裁減。

根據目標板PXA270的資源配置，采用make menuconfig配置內核，將有關(guān)CPU、內存管理、JFFS2文件系統支持、串口支持、網(wǎng)口支持編譯進(jìn)內核，將音頻、觸摸屏接口、LVDS接口作為模塊編譯，需要時(shí)動(dòng)態(tài)載入，這樣編譯下來(lái)的內核只有300KB左右，大大減小了內核的體積，減輕了目標板有限的存儲空間和內存的壓力。

編譯并生成鏡像命令如下：

1）#tar jxvf my-linux-2.6.10..tar.bz2

2）#ln –s linux-2.6.10 linux

3）#cd linux

4）#make clean

5）#make dep

6）#make bzImage

3.5 文件系統的選擇和建立

根據文件系統的特性[5]和PC/104目標板的硬件環(huán)境，選擇JFFS2作為PC/104目標板的文件系統。JFFS2文件系統具有垃圾回收功能維護空間，并且它的元數據的結構允許文件系統的寫(xiě)入操作，故可提供對使用Flash系統而言非常重要的斷電可靠性和損耗平衡特性，能應對PC104工作時(shí)的突發(fā)事件，避免系統由于突發(fā)事件造成崩潰，從而提高系統的安全性。

商用發(fā)行版Red Hat的文件系統內容來(lái)自GNU，體積龐大，不適合做嵌入式系統的文件系統，而B(niǎo)usybox是小型嵌入式系統常用的一個(gè)套件，它可以根據配置執行ash shell的基本功能，以及幾十個(gè)小應用程序的功能，而大小只有300K左右，是目前嵌入式領(lǐng)域最活躍的系統應用套件。故本文使用Busybox系統套件。

將全部的文件系統移植到目標板之前，需要用mkfs.jffs2工具打包。具體移植操作如下：

1） 解壓根文件系統，生成root目錄。

#tar jxf up-netpxa270_fs.tar.bz2

2） 解壓busybox

#cd up-techpxa270/kernel/02_root

#tar zxf busybox-1.00-pre9.tar.gz

#cd busybox-1.00-pre9

3） 配置安裝busybox

#make menucongfig

4） 生成JFFS2文件系統

#/mkfs.jffs2 -r root -o rootfs.img -e 0x20000 --pad=0xd00000

移植好文件系統后，便可以通過(guò)U-boot引導，并掛載該文件系統根分區啟動(dòng)Linux。

4 系統測試

開(kāi)發(fā)的基于Xscale的PC/104 Linux系統硬件如圖1所示。室溫25℃，通風(fēng)良好條件下，經(jīng)測試，系統能夠啟動(dòng)并穩定運行（如圖2），通過(guò)PING命令測試表明，系統能夠與外網(wǎng)連通（如圖3），且工作穩定，系統構建成功。

圖1 PC/104開(kāi)發(fā)板