江苏科技大学通信专业嵌入式课件第8章

重点内容：内核源码组织内核的定制Makefile定制网卡驱动内核裁剪第八章定制内核移植重点内容：第八章定制内核移植1一、Linux内核源码组织Linux用来支持各种体系结构的源代码包含大约4500个C语言程序，存放在270个左右的子目录下，总共大约包含200万行代码，大概占用58MB磁盘空间。其文件结构图如图所示：一、Linux内核源码组织Linux用来支持2一、Linux内核源码组织这里有的目录是包含多个部分的内容。具体各个目录的内容组成如下：●arch：arch目录包括了所有和体系结构相关的核心代码。它下面的每一个子目录都代表一种Linux支持的体系结构，例如i386就是IntelCPU及与之相兼容体系结构的子目录；●include：include目录包括编译核心所需要的大部分头文件，例如与平台无关的头文件在include/linux子目录下；一、Linux内核源码组织这里有的目录是包含3一、Linux内核源码组织●init：init目录包含核心的初始化代码（不是系统的引导代码），有main.c和Version.c两个文件；●mm：mm目录包含了所有的内存管理代码。与具体硬件体系结构相关的内存管理代码位于arch/*/mm目录下；●drivers：drivers目录中是系统中所有的设备驱动程序。它又进一步划分成几类设备驱动，每一种有对应的子目录，如声卡的驱动对应于drivers/sound；●ipc：ipc目录包含了核心进程间的通信代码；一、Linux内核源码组织●init：init目录包含核心4一、Linux内核源码组织●modules：modules目录存放了已建好的、可动态加载的模块；●fs：fs目录存放Linux支持的文件系统代码。不同的文件系统有不同的子目录对应，如ext3文件系统对应的就是ext3子目录；●Kernel：Kernel内核管理的核心代码放在这里。同时与处理器结构相关代码都放在arch/*/kernel目录下；●net：net目录里是核心的网络部分代码，其每个子目录对应于网络的一个方面；一、Linux内核源码组织●modules：modules5一、Linux内核源码组织●lib：lib目录包含了核心的库代码，不过与处理器结构相关的库代码被放在arch/*/lib/目录下；●scripts：scripts目录包含用于配置核心的脚本文件；●documentation：documentation目录下是一些文档，是对每个目录作用的具体说明。一般在每个目录下都有一个depend文件和一个Makefile文件。这两个文件都是编译时使用的辅助文件。一、Linux内核源码组织●lib：lib目录包含了核心的6二、内核基本配置1.内核配置系统2.Makefile3.具体配置操作4.添加自己代码二、内核基本配置1.内核配置系统7二、内核基本配置1.内核配置系统ARM-Linux内核的配置系统由三个部分组成：Makefile、配置文件和配置工具，它们之间的关系如图所示：后缀名为.in的文件为提供选项的文件，通过配置工具配置之后生成配置文件，最后按照选项来调用源码编译成待烧录到目标板的镜像文件zImage。整个过程都是由Makefile文件来调用管理的。二、内核基本配置1.内核配置系统ARM-Li8二、内核基本配置1.内核配置系统1、MakefileMakefile是Linux系统中非常重要的一个组成部分，这我们前面也有所介绍。因为在几乎每一个子目录下都会有Makefile文件。其中位于根目录下的Makefile文件是总纲式Makefile文件，其它任何Makefile文件都是直接或间接被它调用。Makefile文件定义了各个目录下文件如何被编译，并最终形成zImage文件。当然zImage文件的产生还要借助.config文件，它会告诉Makefile文件哪些文件被编译进内核，哪些源文件没有被用户选中，并不需要被编译进内核文件中。二、内核基本配置1.内核配置系统1、Makefile9二、内核基本配置1.内核配置系统2、配置文件在ARM-Linux系统中，配置文件存放在各个子目录下，它们的名字通常被称为config.in或Config.in文件，其中后缀名为in的表示的是提供选项，而后缀名为config的则是表示是表示进行选择了某些选项之后的配置文件。存放在arch/arm目录下的config.in文件为总纲领式配置文件，其它config.in文件都是直接或间接被该文件调用。这些配置文件按照一定的格式编写，用户通过特定的工具可以读这些配置文件来进行ARM-Linux系统的配置，最终配置的选项结果存放在内核根目录.config文件中。二、内核基本配置1.内核配置系统2、配置文件10二、内核基本配置1.内核配置系统3、配置工具配置工具一般包括配置命令解释器和配置用户界面。前者主要作用是对配置脚本中使用的配置命令进行解释；而后者则是提供基于字符界面、基于Ncurses图形界面以及基于Xwindows图形界面的用户配置界面，各自对应于Makeconfig、Makemenuconfig和makexconfig。这些配置工具都是使用脚本语言，如Tcl/Tk、Perl编写的（也包含一些用C编写的代码）。二、内核基本配置1.内核配置系统3、配置工具11二、内核基本配置2.MakefileMakefile是分布在Linux内核源码的各个层次目录中，定义Linux内核的编译规则。其主要作用是根据配置的情况，构造出需要编译的源文件列表，然后分别编译，并把目标代码链接到一起，最终形成Linux内核二进制文件。1、Makefile概述由于Linux内核源代码是按照树形结构组织的，所以Makefile也被分布在目录树中。Linux内核中的Makefile以及与Makefile直接相关的文件有：二、内核基本配置2.MakefileMak12二、内核基本配置2.Makefile●Makefile：顶层Makefile，是整个内核配置、编译的总体控制文件；●.config：内核配置文件，包含由用户选择的配置选项，用来存放内核配置后的结果；●arch/*/Makefile：位于各种CPU体系目录下的Makefile，其中“*”表示不同的平台，如arch/arm/Makefile，是针对arm平台的Makefile；●各个子目录下的Makefile：比如drivers/Makefile，负责所在子目录下源代码的管理与编译；●Rules.make：规则文件，被所有的Makefile使用。二、内核基本配置2.Makefile●Makefile：顶13二、内核基本配置2.Makefile2、Makefile中的变量顶层Makefile定义并向环境中输出了许多变量，为各个子目录下的Makefile传递一些信息。有些变量，比如SUBDIRS，不仅在顶层Makefile中定义并且赋初值，而且在arch/*/Makefile还作了扩充。常用的变量有以下几类：●版本信息版本信息有：VERSION，PATCHLEVEL,SUBLEVEL,EXTRAVERSION，KERNELRELEASE。二、内核基本配置2.Makefile2、Makefile14二、内核基本配置2.Makefile●CPU体系结构：ARCH。●路径信息：TOPDIR,SUBDIRS●内核组成信息：HEAD,CORE_FILES,NETWORKS,DRIVERS,LIBS●编译信息：CPP,CC,AS,LD,AR，CFLAGS，LINKFLAGS●配置变量CONFIG_*二、内核基本配置2.Makefile●CPU体系结构：AR15二、内核基本配置2.Makefile3、Rules.make变量Rules.make是编译规则文件，所有的Makefile中都会包括Rules.make。Rules.make文件定义了许多变量，最为重要是那些编译、链接列表变量，包括以下这些变量：●O_OBJS，L_OBJS，OX_OBJS，LX_OBJS：本目录下需要编译进Linux内核vmlinux的目标文件列表，其中OX_OBJS和LX_OBJS中的“X”表明目标文件使用了EXPORT_SYMBOL输出符号；二、内核基本配置2.Makefile3、Rules.mak16二、内核基本配置2.Makefile●M_OBJS，MX_OBJS：本目录下需要被编译成可装载模块的目标文件列表。同样，MX_OBJS中的“X”表明目标文件使用了EXPORT_SYMBOL输出符号；●O_TARGET，L_TARGET：每个子目录下都有一个O_TARGET或L_TARGET，Rules.make首先从源代码编译生成O_OBJS和OX_OBJS中所有的目标文件，然后使用$(LD)-r把它们链接成一个O_TARGET或L_TARGET。O_TARGET以.o结尾，而L_TARGET以.a结尾。二、内核基本配置2.Makefile●M_OBJS，MX_17二、内核基本配置2.Makefile4、子目录下的Makefile子目录Makefile用来控制本级目录以下源代码的编译规则。二、内核基本配置2.Makefile4、子目录下的Make18二、内核基本配置3.具体配置操作内核源码的配置文件有自己的格式，这些文件中定义了makefile的使用命令。1、配置命令在Linux内核中，配置命令有多种方式，如表所示：二、内核基本配置3.具体配置操作内核源码的配19二、内核基本配置3.具体配置操作2、配置语言配置语言在这里面使用很简单明了，主要包括： ●顶层菜单 ●询问语句 ●定义语句 ●依赖语句 ●选择语句 ●if语句 ●Source语句 ●菜单块（menublock）语句二、内核基本配置3.具体配置操作2、配置语言20二、内核基本配置3.具体配置操作3、缺省配置Linux内核支持非常多的硬件平台，对于具体的硬件平台而言，有些配置就是必需的，有些配置就不是必需的。另外，新增加功能的正常运行往往也需要一定的先决条件，针对新功能，必须作相应的配置。因此，特定硬件平台能够正常运行对应着一个最小的基本配置，这就是缺省配置。二、内核基本配置3.具体配置操作3、缺省配置21二、内核基本配置3.具体配置操作

Linux内核中针对每个ARCH都会有一个缺省配置。在向内核代码增加了新的功能后，如果新功能对于这个ARCH是必需的，就要修改此ARCH的缺省配置。二、内核基本配置3.具体配置操作Linux内22二、内核基本配置3.具体配置操作4、帮助文件在配置Linux内核时，遇到不懂含义的配置选项，可以查看它的帮助，从中可得到选择的建议。所有配置选项的帮助信息都在Documentation/Configure.help中，它的格式为：<description><variablename><helpfile>二、内核基本配置3.具体配置操作4、帮助文件23二、内核基本配置3.具体配置操作<description>给出本配置选项的名称，<variablename>对应配置变量，<helpfile>对应配置帮助信息。在帮助信息中，首先简单描述此功能，其次说明选择了此功能后会有什么效果，不选择又有什么效果。二、内核基本配置3.具体配置操作<description>24二、内核基本配置4.添加自己代码对于一个开发者来说，将自己开发的内核代码加入到Linux内核中，需要有三个步骤：1）首先确定把自己开发代码放入到内核的位置；2）其次，把自己开发的功能增加到Linux内核的配置选项中，使用户能够选择此功能；3）最后，构建子目录Makefile，根据用户的选择，将相应的代码编译到最终生成的Linux内核中去。二、内核基本配置4.添加自己代码对于一个开25三、内核定制1.源码获取2.移植过程三、内核定制1.源码获取26三、内核定制1.源码获取源码的获取有很多途径，我们可以从/pub/linux/kernel/v2.6/获取，这是Linux内核的官方网站，定期发布最新的内核，以修补Linux内核在使用中的各种bug，可以根据自己的需要下载适合自己的版本。1.源码获取三、内核定制1.源码获取源码的获取有很多途径27三、内核定制2.移植过程Linux内核的移植过程比较繁琐，具体步骤：1、解压内核文件解压文件可以点击右键，选择“extracthere”命令；也可以在终端中，输入如下命令： tarxfvlinux-2.6.29.tar.bz2然后进入内核目录，输入如下命令： cdlinux-2.6.292.移植过程三、内核定制2.移植过程Linux内核的移植28三、内核定制2、修改机器码内核的机器码必须跟Bootloader中一致，不管是u-boot还是vivi，在smdk2440使用的uboot的机器码是168，这里需要修改机器码，否则会出现不能启动的情况。机器码保存在内核源码的“arch/arm/tools/mach-types”文件中，大概在379行，把原来的数字“362”改为“168”。也可以修改uboot中的机器码，在“\include\asm-arm\mach-types.h”文件中，找到“#defineMACH_TYPE_S3C2440168”，将其中的数字“168”改成与linux内核一致的机器码，注意，这个机器码要没有使用的，否则会编译中提示冲突。然后保存即可。2.移植过程三、内核定制2、修改机器码2.移植过程29三、内核定制3、修改内核源码根目录下的Makefile文件内核的编译是根据Makefile文件中的内容进行的，所以首先需要修改根目录下的Makefile文件。更改目标代码的类型，并未编译内核指定一个编译器。修改后详细内容显示如下：#ARCH?=arm#CROSS_COMPILE?=arm-linux-

ARCH是指架构，这里我们选择arm架构，所以修改成：“#ARCH?=arm”；CROSS_COMPILE是指编译器，由于要在开发板上运行，需要使用交叉编译器，所以改为：“#CROSS_COMPILE?=arm-linnux-”。2.移植过程三、内核定制3、修改内核源码根目录下的Makefile文件30三、内核定制4、修改“arch/arm/plat-s3c24xx/common-smdk.c”文件，修改NandFlash的分区信息和NandFlash的硬件信息。这个文件的修改有两处，具体为：●smdk_default_nand_part，●smdk_nand_info2.移植过程三、内核定制4、修改“arch/arm/plat-s3c2431三、内核定制5、修改时钟频率修改平台的时钟频率，以满足smdk2440工作频率。修改内核源码，否则在超级终端中会出现乱码。6、增加Yaffs2文件系统的支持解压Yaffs2并以打补丁的方式将其加入Linux内核。最新的yaffs2源代码包可以从http://www.aleph1.co.uk/cgi-bin/viewcvs.cgi/yaffs.tar.gz?view=tar获得。具体操作命令如下：#cdyaffs2#./patch-ker.shc/(linux内核路径)2.移植过程三、内核定制5、修改时钟频率2.移植过程32三、内核定制7、配置内核先拷贝s3c2440开发板的默认配置到内核根目录下，以简化配置过程，使用如下命令：#cparch/arm/configs/s3c2440_defconfig.config#makemenuconfig2.移植过程三、内核定制7、配置内核2.移植过程33三、内核定制下面是Linxu内核的几个主要配置选项：（1） Generalsetup常规选项设置（2）SystemType：系统类型（3）Bootoptions：引导选项（4）Enableloadablemodulesupport：对模块的支持（5）DeviceDrivers：设备驱动（6）Filesystems：文件系统2.移植过程三、内核定制下面是Linxu内核的几个主要配置选项：2.移植34三、内核定制8、编译配置好编译选项之后就可以编译内核了，输入以下命令： makezImage系统就开始编译内核了。一般内核编译需要一定的时间，十几分钟到几十分钟不等，具体视个人机器而定。编译结束之后，会在“/arch/arm/boot/”目录下面和者根目录下面生成一个名为“zImage”的内核镜像文件。同时在根目录中生成另外三个文件，如图所示：2.移植过程三、内核定制8、编译2.移植过程35三、内核定制2.移植过程三、内核定制2.移植过程36三、内核定制vmlinux、System.map和initrd-x.x.x.img三种文件时Linux内核编译之后可以生成的三种镜像文件格式。这是这三个镜像文件之间略有不同，下面详细比较说明各种格式的文件特性：1、vmlinuxvmlinux是可引导的、压缩的内核。“vm”代表“VirtualMemory”。Linux支持虚拟内存，不像老的操作系统比如DOS有640KB内存的限制。Linux能够使用硬盘空间作为虚拟内存，因此得名“vm”。2.移植过程三、内核定制vmlinux、System.m37三、内核定制2、System.mapSystem.map是一个特定内核的内核符号表。它是当前运行的内核的System.map的链接。它是由“nmvmlinux”产生的，并且将不相关的符号滤除掉。3、initrd-x.x.x.imginitrd是“initialramdisk”的简写。initrd一般被用来临时的引导硬件到实际内核vmlinuz能够接管并继续引导的状态。例如ubuntu的initrd.img主要是用于加载ext3等文件系统及scsi设备的驱动。2.移植过程三、内核定制2、System.map2.移植过程38四、网卡驱动1.驱动源码获取2.修改驱动源码3.配置并编译四、网卡驱动1.驱动源码获取39四、网卡驱动在内核里面网卡驱动是相当完善的，这里需要注意一件事情，从2.6.25开始的内核的“drivers/net/dm9000.c”这个文件对应的DM9000的驱动（版本为1.3版）并不适合DM9000E这颗芯片，而在笔者使用的目标板上面用的是DM9000E这颗芯片，所以我们需要更换“dm9000.c”这个驱动程序，只要找到1.2版的DM9000的驱动就可以支持DM9000E这颗芯片了。1.驱动源码获取四、网卡驱动在内核里面网卡驱动是相当完善的，40四、网卡驱动我们可以从/pub/linux/kernel/v2.6/下载一个linux-2.6.24.tar.bz2的源码包，然后解压，提取“drivers/net/dm9000.c”这个文件，这个驱动文件是1.2版本的，用它去替换掉里面的对应源码即可开始进行我们的移植操作。1.驱动源码获取四、网卡驱动我们可以从ftp://ftp.k41四、网卡驱动

我们只需要进行简单的修改就可以成功的驱动上开发板上面的DM9000的网卡芯片。找到内核源码中的“arch/arm/plat-s3c24xx/common-smdk.c”文件，然后主要对它进行修改：●添加对dm9000网卡的支持（46行）●在151行左右，添加部分代码（见教材）●在199行左右，添加部分代码（见教材）●在73行添加部分代码（见教材）●在414行添加部分代码（见教材）2.修改驱动源码四、网卡驱动我们只需要进行简单的修改就可以成42四、网卡驱动●在428行添加部分代码（见教材）●在628行添加部分代码（见教材）●另外，这样编译之后网卡已经能够驱动，在linux中能正常使用，但是，如果使用nfs却不能正常下载文件系统，此时我们还必须修改dm9000.c这个文件。2.修改驱动源码四、网卡驱动●在428行添加部分代码（见教材）2.修改驱43四、网卡驱动修改完以上的内容之后，输入一下命令进行内核的重新编译： #makemenuconfig编译完成之后，进入配置单，然后添加上对DM9000网卡的配置，具体命令如下：3.配置并编译四、网卡驱动修改完以上的内容之后，输入一下命令44四、网卡驱动DeviceDrivers--->Networkdevicesupport--->Ethernet(10or100Mbit)--->-*-GenericMediaIndependentInterfacedevicesupport<*>DM9000support(4)DM9000maximumdebuglevel配置好后，保存配置单，然后重新编译出镜像，再将镜像烧写到开发板中。3.配置并编译四、网卡驱动DeviceDrivers--->3.配置45五、内核裁剪1.取消虚拟内存的支持2.取消多余的调度器3.取消对旧版本二进制执行文件的支持4.取消不必要的设备的支持5.取消不需要的文件系统的支持五、内核裁剪1.取消虚拟内存的支持46五、内核裁剪1.取消虚拟内存的支持

虚拟内存一般并不需要，可以删除。进入“Generalsetup”菜单项，将“Supportforpagingofanonymousmemory(swap)”项去选即可。具体命令显示如下：Generalsetup--->[]Supportforpagingofanonymousmemory(swap)五、内核裁剪1.取消虚拟内存的支持虚拟内存一47五、内核裁剪2.取消多余的调度器

一般我们使用的调度器是默认的IO调度器，所以可以删除其他的调度器。进入“Enabletheblocklayer”菜单项，再进入子菜单项“IOSchedulers”，将“AnticipatoryI/Oschdeuler”、“DeadlineI/Oscheduler”和“CFQI/Oscheduler”三项去选即可。具体命令显示如下：五、内核裁剪2.取消多余的调度器一般我们使用48五、内核裁剪2.取消多余的调度器-*-Enabletheblocklayer--->IOSchedulers---><>AnticipatoryI/Oscheduler<*>DeadlineI/Oscheduler<>CFQI/OschedulerDefaultI/Oscheduler(Deadline)--->五、内核裁剪2.取消多余的调度器-*-Enablethe49五、内核裁剪3.取消对旧版本二进制执行文件的支持

对旧版本二进制执行文件的支持这项功能一般也是多余的，可以删除。进入“Userspacebinaryformats”菜单项，将“Kernelsupportfora.outandECOFFbinaries”项去选即可。具体命令显示如下：Userspacebinaryformats---><>Kernelsupportfora.outandECOFFbinaries五、内核裁剪3.取消对旧版本二进制执行文件的支持50五、内核裁剪4.取消不必要的设备的支持一般对不需要的设备支持驱动也删除，这里比较多，具体的命令显示请参见教材。五、内核裁剪4.取消不必要的设备的支持一般51五、内核裁剪5.取消不需要的文件系统的支持

对多余的文件系统，我们也会将其删除以减小内核的大小。有关Linux文件系统的概念，我们将会再下一章进行具体介绍。具体命令为：Filesystems---><>Secondextendedfssupport<>Ext3journallingfilesystemsupport<>Ext4dev/ext4extendedfssupportdevelopment(EXPERIMENTAL)五、内核裁剪5.取消不需要的文件系统的支持52五、内核裁剪5.取消不需要的文件系统的支持Miscellaneousfilesystems---><>JournallingFlashFileSystemv2(JFFS2)support完成以上的优化配置有，内核镜像会由之前的1.9MB缩减到1.7MB左右。五、内核裁剪5.取消不需要的文件系统的支持Miscella53第八章定制内核移植第八章定制内核移植54重点内容：内核源码组织内核的定制Makefile定制网卡驱动内核裁剪第八章定制内核移植重点内容：第八章定制内核移植55一、Linux内核源码组织Linux用来支持各种体系结构的源代码包含大约4500个C语言程序，存放在270个左右的子目录下，总共大约包含200万行代码，大概占用58MB磁盘空间。其文件结构图如图所示：一、Linux内核源码组织Linux用来支持56一、Linux内核源码组织这里有的目录是包含多个部分的内容。具体各个目录的内容组成如下：●arch：arch目录包括了所有和体系结构相关的核心代码。它下面的每一个子目录都代表一种Linux支持的体系结构，例如i386就是IntelCPU及与之相兼容体系结构的子目录；●include：include目录包括编译核心所需要的大部分头文件，例如与平台无关的头文件在include/linux子目录下；一、Linux内核源码组织这里有的目录是包含57一、Linux内核源码组织●init：init目录包含核心的初始化代码（不是系统的引导代码），有main.c和Version.c两个文件；●mm：mm目录包含了所有的内存管理代码。与具体硬件体系结构相关的内存管理代码位于arch/*/mm目录下；●drivers：drivers目录中是系统中所有的设备驱动程序。它又进一步划分成几类设备驱动，每一种有对应的子目录，如声卡的驱动对应于drivers/sound；●ipc：ipc目录包含了核心进程间的通信代码；一、Linux内核源码组织●init：init目录包含核心58一、Linux内核源码组织●modules：modules目录存放了已建好的、可动态加载的模块；●fs：fs目录存放Linux支持的文件系统代码。不同的文件系统有不同的子目录对应，如ext3文件系统对应的就是ext3子目录；●Kernel：Kernel内核管理的核心代码放在这里。同时与处理器结构相关代码都放在arch/*/kernel目录下；●net：net目录里是核心的网络部分代码，其每个子目录对应于网络的一个方面；一、Linux内核源码组织●modules：modules59一、Linux内核源码组织●lib：lib目录包含了核心的库代码，不过与处理器结构相关的库代码被放在arch/*/lib/目录下；●scripts：scripts目录包含用于配置核心的脚本文件；●documentation：documentation目录下是一些文档，是对每个目录作用的具体说明。一般在每个目录下都有一个depend文件和一个Makefile文件。这两个文件都是编译时使用的辅助文件。一、Linux内核源码组织●lib：lib目录包含了核心的60二、内核基本配置1.内核配置系统2.Makefile3.具体配置操作4.添加自己代码二、内核基本配置1.内核配置系统61二、内核基本配置1.内核配置系统ARM-Linux内核的配置系统由三个部分组成：Makefile、配置文件和配置工具，它们之间的关系如图所示：后缀名为.in的文件为提供选项的文件，通过配置工具配置之后生成配置文件，最后按照选项来调用源码编译成待烧录到目标板的镜像文件zImage。整个过程都是由Makefile文件来调用管理的。二、内核基本配置1.内核配置系统ARM-Li62二、内核基本配置1.内核配置系统1、MakefileMakefile是Linux系统中非常重要的一个组成部分，这我们前面也有所介绍。因为在几乎每一个子目录下都会有Makefile文件。其中位于根目录下的Makefile文件是总纲式Makefile文件，其它任何Makefile文件都是直接或间接被它调用。Makefile文件定义了各个目录下文件如何被编译，并最终形成zImage文件。当然zImage文件的产生还要借助.config文件，它会告诉Makefile文件哪些文件被编译进内核，哪些源文件没有被用户选中，并不需要被编译进内核文件中。二、内核基本配置1.内核配置系统1、Makefile63二、内核基本配置1.内核配置系统2、配置文件在ARM-Linux系统中，配置文件存放在各个子目录下，它们的名字通常被称为config.in或Config.in文件，其中后缀名为in的表示的是提供选项，而后缀名为config的则是表示是表示进行选择了某些选项之后的配置文件。存放在arch/arm目录下的config.in文件为总纲领式配置文件，其它config.in文件都是直接或间接被该文件调用。这些配置文件按照一定的格式编写，用户通过特定的工具可以读这些配置文件来进行ARM-Linux系统的配置，最终配置的选项结果存放在内核根目录.config文件中。二、内核基本配置1.内核配置系统2、配置文件64二、内核基本配置1.内核配置系统3、配置工具配置工具一般包括配置命令解释器和配置用户界面。前者主要作用是对配置脚本中使用的配置命令进行解释；而后者则是提供基于字符界面、基于Ncurses图形界面以及基于Xwindows图形界面的用户配置界面，各自对应于Makeconfig、Makemenuconfig和makexconfig。这些配置工具都是使用脚本语言，如Tcl/Tk、Perl编写的（也包含一些用C编写的代码）。二、内核基本配置1.内核配置系统3、配置工具65二、内核基本配置2.MakefileMakefile是分布在Linux内核源码的各个层次目录中，定义Linux内核的编译规则。其主要作用是根据配置的情况，构造出需要编译的源文件列表，然后分别编译，并把目标代码链接到一起，最终形成Linux内核二进制文件。1、Makefile概述由于Linux内核源代码是按照树形结构组织的，所以Makefile也被分布在目录树中。Linux内核中的Makefile以及与Makefile直接相关的文件有：二、内核基本配置2.MakefileMak66二、内核基本配置2.Makefile●Makefile：顶层Makefile，是整个内核配置、编译的总体控制文件；●.config：内核配置文件，包含由用户选择的配置选项，用来存放内核配置后的结果；●arch/*/Makefile：位于各种CPU体系目录下的Makefile，其中“*”表示不同的平台，如arch/arm/Makefile，是针对arm平台的Makefile；●各个子目录下的Makefile：比如drivers/Makefile，负责所在子目录下源代码的管理与编译；●Rules.make：规则文件，被所有的Makefile使用。二、内核基本配置2.Makefile●Makefile：顶67二、内核基本配置2.Makefile2、Makefile中的变量顶层Makefile定义并向环境中输出了许多变量，为各个子目录下的Makefile传递一些信息。有些变量，比如SUBDIRS，不仅在顶层Makefile中定义并且赋初值，而且在arch/*/Makefile还作了扩充。常用的变量有以下几类：●版本信息版本信息有：VERSION，PATCHLEVEL,SUBLEVEL,EXTRAVERSION，KERNELRELEASE。二、内核基本配置2.Makefile2、Makefile68二、内核基本配置2.Makefile●CPU体系结构：ARCH。●路径信息：TOPDIR,SUBDIRS●内核组成信息：HEAD,CORE_FILES,NETWORKS,DRIVERS,LIBS●编译信息：CPP,CC,AS,LD,AR，CFLAGS，LINKFLAGS●配置变量CONFIG_*二、内核基本配置2.Makefile●CPU体系结构：AR69二、内核基本配置2.Makefile3、Rules.make变量Rules.make是编译规则文件，所有的Makefile中都会包括Rules.make。Rules.make文件定义了许多变量，最为重要是那些编译、链接列表变量，包括以下这些变量：●O_OBJS，L_OBJS，OX_OBJS，LX_OBJS：本目录下需要编译进Linux内核vmlinux的目标文件列表，其中OX_OBJS和LX_OBJS中的“X”表明目标文件使用了EXPORT_SYMBOL输出符号；二、内核基本配置2.Makefile3、Rules.mak70二、内核基本配置2.Makefile●M_OBJS，MX_OBJS：本目录下需要被编译成可装载模块的目标文件列表。同样，MX_OBJS中的“X”表明目标文件使用了EXPORT_SYMBOL输出符号；●O_TARGET，L_TARGET：每个子目录下都有一个O_TARGET或L_TARGET，Rules.make首先从源代码编译生成O_OBJS和OX_OBJS中所有的目标文件，然后使用$(LD)-r把它们链接成一个O_TARGET或L_TARGET。O_TARGET以.o结尾，而L_TARGET以.a结尾。二、内核基本配置2.Makefile●M_OBJS，MX_71二、内核基本配置2.Makefile4、子目录下的Makefile子目录Makefile用来控制本级目录以下源代码的编译规则。二、内核基本配置2.Makefile4、子目录下的Make72二、内核基本配置3.具体配置操作内核源码的配置文件有自己的格式，这些文件中定义了makefile的使用命令。1、配置命令在Linux内核中，配置命令有多种方式，如表所示：二、内核基本配置3.具体配置操作内核源码的配73二、内核基本配置3.具体配置操作2、配置语言配置语言在这里面使用很简单明了，主要包括： ●顶层菜单 ●询问语句 ●定义语句 ●依赖语句 ●选择语句 ●if语句 ●Source语句 ●菜单块（menublock）语句二、内核基本配置3.具体配置操作2、配置语言74二、内核基本配置3.具体配置操作3、缺省配置Linux内核支持非常多的硬件平台，对于具体的硬件平台而言，有些配置就是必需的，有些配置就不是必需的。另外，新增加功能的正常运行往往也需要一定的先决条件，针对新功能，必须作相应的配置。因此，特定硬件平台能够正常运行对应着一个最小的基本配置，这就是缺省配置。二、内核基本配置3.具体配置操作3、缺省配置75二、内核基本配置3.具体配置操作

Linux内核中针对每个ARCH都会有一个缺省配置。在向内核代码增加了新的功能后，如果新功能对于这个ARCH是必需的，就要修改此ARCH的缺省配置。二、内核基本配置3.具体配置操作Linux内76二、内核基本配置3.具体配置操作4、帮助文件在配置Linux内核时，遇到不懂含义的配置选项，可以查看它的帮助，从中可得到选择的建议。所有配置选项的帮助信息都在Documentation/Configure.help中，它的格式为：<description><variablename><helpfile>二、内核基本配置3.具体配置操作4、帮助文件77二、内核基本配置3.具体配置操作<description>给出本配置选项的名称，<variablename>对应配置变量，<helpfile>对应配置帮助信息。在帮助信息中，首先简单描述此功能，其次说明选择了此功能后会有什么效果，不选择又有什么效果。二、内核基本配置3.具体配置操作<description>78二、内核基本配置4.添加自己代码对于一个开发者来说，将自己开发的内核代码加入到Linux内核中，需要有三个步骤：1）首先确定把自己开发代码放入到内核的位置；2）其次，把自己开发的功能增加到Linux内核的配置选项中，使用户能够选择此功能；3）最后，构建子目录Makefile，根据用户的选择，将相应的代码编译到最终生成的Linux内核中去。二、内核基本配置4.添加自己代码对于一个开79三、内核定制1.源码获取2.移植过程三、内核定制1.源码获取80三、内核定制1.源码获取源码的获取有很多途径，我们可以从/pub/linux/kernel/v2.6/获取，这是Linux内核的官方网站，定期发布最新的内核，以修补Linux内核在使用中的各种bug，可以根据自己的需要下载适合自己的版本。1.源码获取三、内核定制1.源码获取源码的获取有很多途径81三、内核定制2.移植过程Linux内核的移植过程比较繁琐，具体步骤：1、解压内核文件解压文件可以点击右键，选择“extracthere”命令；也可以在终端中，输入如下命令： tarxfvlinux-2.6.29.tar.bz2然后进入内核目录，输入如下命令： cdlinux-2.6.292.移植过程三、内核定制2.移植过程Linux内核的移植82三、内核定制2、修改机器码内核的机器码必须跟Bootloader中一致，不管是u-boot还是vivi，在smdk2440使用的uboot的机器码是168，这里需要修改机器码，否则会出现不能启动的情况。机器码保存在内核源码的“arch/arm/tools/mach-types”文件中，大概在379行，把原来的数字“362”改为“168”。也可以修改uboot中的机器码，在“\include\asm-arm\mach-types.h”文件中，找到“#defineMACH_TYPE_S3C2440168”，将其中的数字“168”改成与linux内核一致的机器码，注意，这个机器码要没有使用的，否则会编译中提示冲突。然后保存即可。2.移植过程三、内核定制2、修改机器码2.移植过程83三、内核定制3、修改内核源码根目录下的Makefile文件内核的编译是根据Makefile文件中的内容进行的，所以首先需要修改根目录下的Makefile文件。更改目标代码的类型，并未编译内核指定一个编译器。修改后详细内容显示如下：#ARCH?=arm#CROSS_COMPILE?=arm-linux-

ARCH是指架构，这里我们选择arm架构，所以修改成：“#ARCH?=arm”；CROSS_COMPILE是指编译器，由于要在开发板上运行，需要使用交叉编译器，所以改为：“#CROSS_COMPILE?=arm-linnux-”。2.移植过程三、内核定制3、修改内核源码根目录下的Makefile文件84三、内核定制4、修改“arch/arm/plat-s3c24xx/common-smdk.c”文件，修改NandFlash的分区信息和NandFlash的硬件信息。这个文件的修改有两处，具体为：●smdk_default_nand_part，●smdk_nand_info2.移植过程三、内核定制4、修改“arch/arm/plat-s3c2485三、内核定制5、修改时钟频率修改平台的时钟频率，以满足smdk2440工作频率。修改内核源码，否则在超级终端中会出现乱码。6、增加Yaffs2文件系统的支持解压Yaffs2并以打补丁的方式将其加入Linux内核。最新的yaffs2源代码包可以从http://www.aleph1.co.uk/cgi-bin/viewcvs.cgi/yaffs.tar.gz?view=tar获得。具体操作命令如下：#cdyaffs2#./patch-ker.shc/(linux内核路径)2.移植过程三、内核定制5、修改时钟频率2.移植过程86三、内核定制7、配置内核先拷贝s3c2440开发板的默认配置到内核根目录下，以简化配置过程，使用如下命令：#cparch/arm/configs/s3c2440_defconfig.config#makemenuconfig2.移植过程三、内核定制7、配置内核2.移植过程87三、内核定制下面是Linxu内核的几个主要配置选项：（1） Generalsetup常规选项设置（2）SystemType：系统类型（3）Bootoptions：引导选项（4）Enableloadablemodulesupport：对模块的支持（5）DeviceDrivers：设备驱动（6）Filesystems：文件系统2.移植过程三、内核定制下面是Linxu内核的几个主要配置选项：2.移植88三、内核定制8、编译配置好编译选项之后就可以编译内核了，输入以下命令： makezImage系统就开始编译内核了。一般内核编译需要一定的时间，十几分钟到几十分钟不等，具体视个人机器而定。编译结束之后，会在“/arch/arm/boot/”目录下面和者根目录下面生成一个名为“zImage”的内核镜像文件。同时在根目录中生成另外三个文件，如图所示：2.移植过程三、内核定制8、编译2.移植过程89三、内核定制2.移植过程三、内核定制2.移植过程90三、内核定制vmlinux、System.map和initrd-x.x.x.img三种文件时Linux内核编译之后可以生成的三种镜像文件格式。这是这三个镜像文件之间略有不同，下面详细比较说明各种格式的文件特性：1、vmlinuxvmlinux是可引导的、压缩的内核。“vm”代表“VirtualMemory”。Linux支持虚拟内存，不像老的操作系统比如DOS有640KB内存的限制。Linux能够使用硬盘空间作为虚拟内存，因此得名“vm”。2.移植过程三、内核定制vmlinux、System.m91三、内核定制2、System.mapSystem.map是一个特定内核的内核符号表。它是当前运行的内核的System.map的链接。它是由“nmvmlinux”产生的，并且将不相关的符号滤除掉。3、initrd-x.x.x.imginitrd是“initialramdisk”的简写。initrd一般被用来临时的引导硬件到实际内核vmlinuz能够接管并继续引导的状态。例如ubuntu的initrd.img主要是用于加载ext3等文件系统及scsi设备的驱动。2.移植过程三、内核定制2、System.map2.移植过程92四、网卡驱动1.驱动源码获取2.修改驱动源码3.配置并编译四、网卡驱动1.驱动源码获取93四、网卡驱动在内核里面网卡驱动是相当完善的，这里需要注意一件事情，从2.6.25开始的内核的“drivers/net/dm9000.c”这个文件对应的DM9000的驱动（版本为1.3版）并不适合DM9000E这颗芯片，而在笔者使用的目标板上面用的是DM9000E这颗芯片，所以我们需要更换“dm9000.c”这个驱动程序，只要找到1.2版的DM9000的驱动就可以支持DM9000E这颗芯片了。1.驱动源码获取四、网卡驱动在内核里面网卡驱动是相当完善的，94四、网卡驱动我们可以从/pub/linux/kernel/v2.6/下载一个linux-2.6.24.tar.bz2的源码包，然后解压，提取“drivers/net/dm9000.c”这个文件，这个驱动文件是1.2版本的，用它去替换掉里面的对应源码即可开始进行我们的移植操作。1.驱动源码获取四、网卡驱动我们可以从ftp://ftp.k95四、网卡驱动

我们只需要进行简单的修改就可以成功的驱动上开发板上面的DM9000的网卡芯片。找到内核源码中的“arch/arm/plat-s3c24xx/common-smdk.c”文件，然后主要对它进行修改：●添加对dm9000网卡的支持（46行）●在151行左右，添加部分代码（见教材）●在199行左右，添加部分代码（见教材）●在73行添加部分代码（见教材）●在414行添加部分代码（见教材）2.修改驱动源码四、网卡驱动我们只需要进行简单的修改就可以成96四、网卡驱动●在428行添加部分代码（