一、Linux 内核源码
到 www.kernel.org 下载官方内内核。
1.linux内核目录
$ tree kernel/ -L 1
kernel/
├── android
├── arch
├── backported-features
├── block
├── boot.img
├── build.config.cuttlefish.aarch64
├── build.config.cuttlefish.x86_64
├── certs
├── config.old
├── COPYING
├── CREDITS
├── crypto
├── Documentation
├── drivers
├── firmware
├── fs
├── include
├── init
├── ipc
├── Kbuild
├── Kconfig
├── kernel
├── kernel.img
├── lib
├── logo.bmp
├── MAINTAINERS
├── Makefile
├── mm
├── modules.builtin
├── modules.order
├── Module.symvers
├── net
├── README
├── REPORTING-BUGS
├── resource.img
├── samples
├── scripts
├── security
├── sound
├── System.map
├── tools
├── usr
├── verity_dev_keys.x509
├── virt
├── vmlinux
├── vmlinux.o
└── zboot.img
23 directories, 24 file
目录说明
- arch：包含和硬件体系结构相关的代码，每种平台占一个相应的目录，如 i386、arm、arm64、powerpc、mips 等。Linux 内核目前已经支持30种左右的体系结构。
- 在 arch 目录下，存放的是各个平台以及各个平台的芯片对 Linux 内核进程调度、内存管理、中断等的支持，以及每个具体的 SoC 和电路板的板级支持代码。
- block：块设备驱动程序 I/O 调度。
- crypto：常用加密和散列算法（如AES、SHA等)，还有一些压缩和 CRC 校验算法。
- documentation：内核各部分的通用解释和注释。
- drivers：设备驱动程序。每个不同的驱动占用一个子目录，如 char、block、net、mtd、 i2c 等。
- fs：所支持的各种文件系统，如EXT、FAT、NTFS、JFFS2等。
- include：内核 API 级別头文件，与系统相关的头文件放置在 include/linux 子目录下。
- init：内核初始化代码。著名的 stait_kemel() 就位于 init/main.c 文件中。
- ipc：进程间通信的代码。
- kernel：内核最核心的部分，包括进程调度、定时器等，而和平台相关的一部分代码放在 arch/*/kemel 目录下。
- lib：库文件代码。
- mm：内存管理代码，和平台相关的一部分代码放在arch/*/mm目录下。
- net：网络相关代码，实现各种常见的网络协议。
- scripts：用于配置内核的脚本文件。
- security：主要是一个 SELinux 的模块。
- sound：ALSA、OSS 音频设备的驱动核心代码和常用设备驱动。
- usr：实现用于打包和压缩的 cpio 等。
2.快速确定主板关联代码
板级基础代码
Linux 移植通常分为体系结构级别移植、处理器级别移植和板级移植 。
-
确定体系架构相关的文件
$ tree arch/arm64/ -L 1 arch/arm64/ ├── boot ├── configs ├── crypto ├── include ├── Kconfig ├── Kconfig.debug ├── Kconfig.platforms ├── kernel ├── kvm ├── lib ├── Makefile ├── mm ├── net └── xen-
确定内核配置文件，决定编译的内核模块和驱动。
-
如：默认内核配置文件为<arch/arm64/configs/rockchip_linux_defconfig>
# 部分内容 CONFIG_DEFAULT_HOSTNAME="localhost" CONFIG_SYSVIPC=y CONFIG_POSIX_MQUEUE=y CONFIG_FHANDLE=y CONFIG_NO_HZ=y CONFIG_HIGH_RES_TIMERS=y CONFIG_LOG_BUF_SHIFT=18 CONFIG_CGROUPS=y CONFIG_CGROUP_FREEZER=y CONFIG_CGROUP_PIDS=y CONFIG_CGROUP_DEVICE=y CONFIG_CPUSETS=y CONFIG_CGROUP_CPUACCT=y CONFIG_MEMCG=y CONFIG_MEMCG_SWAP=y CONFIG_CGROUP_PERF=y CONFIG_CGROUP_SCHED=y CONFIG_CFS_BANDWIDTH=y CONFIG_RT_GROUP_SCHED=y CONFIG_BLK_CGROUP=y CONFIG_NAMESPACES=y CONFIG_USER_NS=y ...
-
-
确定设备树文件，决定板级外设配置
- 如：<arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3399-firefly-aioc.dts>
-
-
确定对应的主板文件（32位板子）。
- 如：<arch/arm/mach-omap2/board-am335xevm.c>
- <arch/arm/mach-mxs/mach-mx28evk.c>
驱动代码
驱动代码在drivers 目录
其它代码
文件系统的实现代码、网络子系统的实现代码等。
2.Linux 内核中的 Makefile 文件
1）顶层 Makefile
源码目录树顶层 Makefile 是整个内核源码管理的入口，对整个内核的源码编译起着决定性作用。编译内核时，顶层 Makefile 会按规则递归历遍内核源码的所有子目录下的Makefile 文件，完成各子目录下内核模块的编译。
内核版本号
顶层 Makefile，开头的几行记录了内核源码的版本号 。
VERSION = 2
PATCHLEVEL = 6
SUBLEVEL = 35
EXTRAVERSION =3
#说明代码版本为 2.6.35.3
内核在目标板运行后，输入 uname -a 命令可以得到印证 。
编译控制
-
体系结构
-
Linux 是一个支持众多体系结构的操作系统，在编译过程中需指定体系结构，以与实际平台对应。在顶层 Makefile 中，通过变量 ARCH 来指定 。
ARCH ?= $(SUBARCH) #如果进行 ARM 嵌入式 Linux 开发，则必须指定 ARCH 为 arm（注意大小写，须与 arch/目录下的 arm 一致） #如：$make ARCH=arm
-
-
编译器
-
进行 ARM 嵌入式 Linux 开发，必须指定交叉编译器，可以在内核配置通过 CONFIG_CROSS_COMPILE 指定交叉编译器，也可以通过 CROSS_COMPILE 指定。
$ make ARCH=arm CROSS_COMPILE= arm-linux-gnueabihf-
```makefile CROSS_COMPILE = arm-linux-gnueabihf- #注意： CROSS_COMPILE 指定的交叉编译器必须事先安装并正确设置系统环境变量； 如果没有设置环境变量， 则需使用绝对地址 -
2）子目录的 Makefile
几乎每个子目录都有相应的 Makefile 文件，管理着对应目录下的代码。
Makefile 中有两种表示方式：
-
一种是默认选择编译，用 obj-y 表示
obj-y += usb-host.o # 默认编译 usb-host.c 文件 obj-y += gpio/ # 默认编译 gpio 目录
-
另一种表示则与内核配置选项相关联，编译与否以及编译方式取决于内核配置 。
-
obj-$(CONFIG_WDT) += wdt.o # wdt.c 编译控制 obj-$(CONFIG_PCI) += pci/ # pci 目录编译控制是否编译 wdt.c 文件，或者以何种方式编译，取决于内核配置后的变量 CONFIG_WDT值：如果在配置中设置为[*]，则静态编译到内核，如果配置为[M]，则编译为 wdt.ko 模块，否则不编译。
-
3.Linux 内核中的 Kconfig 文件
内核源码树每个目录下都还包含一个 Kconfig 文件，用于描述所在目录源代码相关的内核配置菜单，各个目录的 Kconfig 文件构成了一个分布式的内核配置数据库。
通过 make menuconfig（make xconfig 或者 make gconfig）命令配置内核的时候，从 Kconfig 文件读取单，配置完毕保存到文件名为.config 的内核配置文件中，供 Makefile 文件在编译内核时使用。
1）Kconfig的格式
Kconfig按照一定的格式来书写，menuconfig程序可以识别这种格式，然后从中提取出有效信息组成menuconfig中的菜单项。
截取/drivers/net下的Kconfig文件中的部分内容：
# Network device configuration
menuconfig NETDEVICES
default y if UML
depends on NET
bool "Network device support"
---help---
You can say N here if you don't intend to connect your Linux box to any other computer at all.
……
config DM9000
tristate "DM9000 support"
depends on ARM || BLACKFIN || MIPS
select CRC32
select MII
---help---
Support for DM9000 chipset.
To compile this driver as a module, choose M here. The module will be called dm9000.
……
source "drivers/net/arcnet/Kconfig"
source "drivers/net/phy/Kconfig"
- menuconfig：表示菜单（本身属于一个菜单中的项目，但是又有子菜单项目）、config表示菜单中的一个配置项（本身并没有子菜单下的项目）。一个menuconfig后面跟着的所有config项就是这个menuconfig的子菜单。这就是Kconfig中表示的目录关系。
- NETDEVICES：配置项名字，用大写字母表示。这个字符串前面添加CONFIG_后就构成了“.config”文件中的配置项名字。
- source：内核源码目录树中每一个Kconfig都会用source引入其所有子目录下的Kconfig，从而保证了所有的Kconfig项目都被包含进menuconfig中。
- 如果在linux内核中添加了一个文件夹，一定要在这个文件夹下创建一个Kconfig文件，然后在这个文件夹的上一层目录的Kconfig中source引入这个文件夹下的Kconfig文件。
- tristate：意思是三态（3种状态，对应Y、N、M三种选择方式），意思就是这个配置项可以被三种选择。
- bool：是要么真要么假（对应Y和N）。意思是这个配置项只能被2种选择。
- depends：意思是本配置项依赖于另一个配置项。如果那个依赖的配置项为Y或者M，则本配置项才有意义；如果依赖的哪个配置项本身被设置为N，则本配置项根本没有意义。
- select：表示depends on的值有效时，下面的select也会成立，将相应的内容选上。
- default：表示depends on的值有效时，下面的default也会成立，将相应的选项选上，有三种选项，分别对应y，n，m。
- help：帮助信息，解释这个配置项的含义，以及如何去配置他。
2）Kconfig和.config文件和Makefile三者的关联
- 配置项被配置成Y、N、M会影响“.config”文件中的CONFIG_XXX变量的配置值。
- .config”中的配置值（=y、=m、没有）会影响最终的Makefile编译链接过程，如makefile中：obj-$(CONFIG_DM9000) += dm9000.o
- 如果=y则会被编入（built-in）；
- 如果=m会被单独连接成一个”.ko”内核模块（需要insmod动态加载到内核中）；
- 如果没有则对应的代码不会被编译。
4.Linux 内核源码配置执行过程
关键文件
- Kconfig ---> （每个源码目录下）提供选项
- .config ---> （源码顶层目录下）保存选择结果
- Makefile---> （每个源码目录下）根据.config中的内容来告知编译系统如何编译
1）执行步骤
-
系统读取arch/$ARCH/目录下的Kconfig文件生成整个配置界面选项（Kconfig是整个linux配置机制的核心）。
- 那么ARCH环境变量的值由linux内核根目录下的makefile文件决定的，在makefile有此环境变量的定义。
- 或者通过 make ARCH=arm menuconfig命令来生成配置界面。
-
修改内核配置后，当保存make menuconfig选项时，系统会将配置保存在内核根目录下.config文件。还会将所有的选项以宏的形式保存在Linux内核根目录下的 include/generated/autoconf.h文件下。
- 内核有默认配置选项提供，存放在arch/$ARCH/configs下，可以将所需的配置复制到内核根目录下.config文件。
$ cp arch/arm64/configs/rockchip_linux_defconfig .config -
执行make编译，会根据.config文件所配置的选项（=y、=m、没有）逐个进行编译。
-
或者可以指定编译配置文件
# Kernel defconfig export RK_KERNEL_DEFCONFIG=rockchip_linux_defconfig # Kernel dts export RK_KERNEL_DTS=rk3399-firefly-aioc $ make ARCH=arm64 $RK_KERNEL_DEFCONFIG $ make ARCH=arm64 $RK_KERNEL_DTS.img
-
二、配置和编译 Linux 内核
1.快速配置内核
进入 Linux 内核源码数顶层目录，输入 make menuconfig 命令 。
注意： 主机须安装 ncurses 相关库才能正确运行该命令并出现配置界面 。
如果没有在 Makefile 中指定 ARCH，则须在命令行中指定
$ make ARCH=arm menuconfig
2.内核配置详情
| 菜单项 | 说明 |
|---|---|
| General setup ---> | 内核通用配置选项，包括交叉编译器前缀、本地版本、内核压缩模式、 config.gz 支持、内核 log 缓冲区大小、 initramfs以及更多的内核运行特性支持等 |
| [ ] Enable loadable module support ---> | 内核模块加载支持，通常都需要 |
| [ ] Enable the block layer ---> | 使能块设备。如果未选中使能，块设备将不能使用， SCSI类字符设备和 USB 大容量类设备也将不能使用。 |
| System Type ---> | 系统类型，设置 ARM 处理器型号、处理器的特性以及默认的评估板主板 |
| Bus support ---> | PCMCIA/CardBUS 总线支持，目前已经很少使用 |
| Kernel Features ---> | 内核特性，包括内核空间分配、实时性配置等特性配置 |
| Boot options ---> | 内核启动选项，如果采用内置启动参数，则在这里设置 |
| CPU Power Management ---> | CPU 电源管理，包括处理器频率降频、休眠模式支持等 |
| Floating point emulation ---> | 浮点模拟 |
| Userspace binary formats ---> | 用户空间二进制支持 |
| Power management options ---> | 电源管理选项 |
| [ ] Networking support ---> | 网络协议支持，包括网络选项、 CAN-Bus、红外、无线、 NFC等。其中的网络选项还有更多配置项，如 IPv4、 IPv6 等 |
| Device Drivers ---> | 设备驱动，包含多级下级菜单，包括驱动通用选项、 MTD设备、字符设备、网络设备、输入设备、 I2C 总线、 SPI 总线、 USB 总线、 GPIO、声卡、显卡等各种外设配置菜单 |
| File systems ---> | 文件系统， 包含 Ext2、 Ext3、 Ext4、 JFFS、 NFS、 DOS 等各种文件系统， 以及本地语言支持等 |
| Kernel hacking ---> | 内核 Hacking，在内核调试阶段可酌情使能其中的选项，以获得需要的调试信息 |
| Security options ---> | 安全选项 |
| < > Cryptographic API ---> | 加密接口，内核提供的一些加密算法如 CRC32、MD5、SHA1、SHA224 等 |
| OCF Configuration ---> | 开放的加密框架 |
| Library routines ---> | 库例程 |
| Load an Alternate Configuration File | 装载一个配置文件 |
| ave an Alternate Configuration File | 保存为一个配置文件 |
1）通用设置 General setup
| 选项 | 说明 |
|---|---|
| ( ) Cross-compiler tool prefix | 交叉编译器前缀，将会设置 CONFIG_CROSS_COMPILE 变量， 等同于 make CROSS_COMPILE=prefix- |
| ( ) Local version - append to kernel release | 填写本地版本 |
| [ ] Automatically append version informationto the version string | 自动增加版本信息。如果用了 Git 管理内核源码，每次 Git提交都会造成内核版本号增加。谨慎使用该选项 |
| < > Kernel .config support | 选中该选项会将当前内核配置信息保存到内核中 |
| [ ] Enable access to .config through/proc/config.gz | 通过/proc/config.gz 获得当前运行内核的配置信息。建议选中 |
| [ ] Initial RAM filesystem and RAM disk(initramfs/initrd) support | Initramfs 支持，使能该特性可以将一个文件系统打包到内核文件中，内核启动不需要额外的文件系统 |
| ( ) Initramfs source file(s) | Initramfs 文件系统的路径，通常放在源码树 usr 目录下 |
2）内核特性 Kernel Features
| 选项 | 说明 |
|---|---|
| [ ] Tickless System (Dynamic Ticks) | 无时钟系统支持，根据系统运行状况来启用或者禁用时钟，能让内核运行更有效且更省电。 A8 这样的处理器建议选中 |
| [ ] High Resolution Timer Support | 高精度定时器。处理器支持则可选中 |
| Memory split (3G/1G user/kernel split)---> | 4G 内存分割比例，内核和用户空间： 3G/1G、 2G/2G、 1G/2G。早期内核是 3G/1G 固定分割，目前可配置 |
| Preemption Model (No Forced Preemption(Server)) ---> | 内核抢占模式，可选值：No Forced Preemption (Server)Voluntary Kernel Preemption (Desktop)Preemptible Kernel (Low-Latency Desktop)需要实时性则须设置为 Preemptible Kernel |
| [ ] Compile the kernel in Thumb-2 mode(EXPERIMENTAL) | 以 Thumb-2 指令集编译内核。不推荐 |
| [ ] High Memory Support | 高端内存，嵌入式系统通常不用选 |
3）启动选项
默认启动参数通过“Default kernel command string”设置
(root=/dev/mmcblk0p2 rootwait console=ttyO0,115200) Default kernel command string
内核参数类型通过 Kernel command line type 来设置
- ( ) Use bootloader kernel arguments if available
- 可接受bootloader传递的参数启动
- ( ) Extend bootloader kernel arguments
- ( ) Always use the default kernel command string
- 只能使用默认内核启动参数
4）网络支持
网络支持部分，包括了以太网、 CAN、红外、蓝牙、无线等各种网络的支持配置选项。
从 Networking support -> Networking options， 可进入网络选项配置界面 。
| 选项 | 说明 |
|---|---|
| < > Packet socket | 选中支持应用直接与网卡通信而不需要在内核中实现网络协议，建议选中 |
| < > Unix domain sockets | UNIX domain Socket 支持，建议选中。如果采用 udev/mdev动态管理设备，则必须选中 |
| < > PF_KEY sockets | PF_KEY 协议族，内核安全相关，建议选中 |
| [ ] TCP/IP networking | TCP/IP 支持，使用网络通常需选中，还有更多的下级菜单，如 IPv4、 IPv6 等设置 |
| [ ] Network packet filtering framework(Netfilter) ---> | 对网络数据包进行过滤，如果需要防火墙功能，则必须选中。有下级菜单，根据实际需要配置 |
| < > 802.1d Ethernet Bridging | 802.1d 以太网桥 |
| < > 802.1Q VLAN Support | 802.1Q 虚拟局域网 |
| [ ] QoS and/or fair queueing ---> | Qos 支持，该选项可支持多种不同的包调度算法，否则仅能使用简单的 FIFO 算法 |
使用 Linux 的系统都会用到网络，而使用网络又往往离不开 TCP/TP，故建议在配置中选中 TCP/IP 选项，并选中下级全部选项 。
5）设备驱动
| 选项 | 说明 |
|---|---|
| Generic Driver Options ---> | 通用设备驱动选项 |
| CBUS support ---> | CBUS 支持，不清楚则不要选 |
| < > Connector - unified userspace <-> kernelspacelinker ---> | 统一的用户空间<-->内核空间连接器，工作在 Netlinksocket 协议顶层，不确定则不选 |
| < > Memory Technology Device (MTD) support---> | 内存技术设备，如 FLASH、 RAM 等支持。通常需要选中 |
| Device Tree and Open Firmware support ---> | /proc 设备树支持，可选中 |
| < > Parallel port support ---> | 并口支持，嵌入式系统通常不选 |
| [ ] Block devices ---> | 块设备，选中，否则不能操作任何块设备 |
| [ ] Misc devices ---> | 杂项设备。通常选中，如需用 eeprom 设备，则必选 |
| SCSI device support ---> | SCSI 设备支持。如要用 U 盘，则必选 |
| < > Serial ATA and Parallel ATA drivers ---> | SATA 和 PATA 设备支持。除非硬件支持，否则不选 |
| [ ] Multiple devices driver support (RAID and LVM)---> | 多设备支持(RAID&LVM)，嵌入式通常不选 |
| < > Generic Target Core Mod (TCM) and ConfigFSInfrastructure ---> | TCM 存储引擎和 ConfigFS 控制 |
| [ ] Network device support ---> | 网络设备支持，包括网卡、 PHY 驱动、 ppp 协议等选择 |
| [ ] ISDN support ---> | ISDN 支持 |
| < > Telephony support ---> | 电话支持。在 Linux 下使用 Modem 拨号，无需使能该选项 |
| Input device support ---> | 输入设备支持，包括键盘、鼠标、触摸屏、游戏杆等 |
| Character devices ---> | 字符设备，包括 tty 等设备。特别注意，串口驱动配置也在这里面 |
| < > I2C support ---> | I2C 支持。 I2C 协议和控制器配置 |
| [ ] SPI support ---> | SPI 支持。 SPI 协议和 SPI 控制器 |
| PPS support ---> | PPS 支持 |
| PTP clock support ---> | PTP 时钟支持 |
| [ ] GPIO Support ---> | GPIO 支持 |
| < > PWM Support ---> | PWM 支持 |
| < > Dallas's 1-wire support ---> | Dallas 单总线支持 |
| < > Power supply class support ---> | 电源管理类支持 |
| < > Hardware Monitoring support ---> | 硬件监测支持，各种传感器 |
| < > Generic Thermal sysfs driver ---> | Thermal sysfs 接口支持 |
| [ ] Watchdog Timer Support ---> | 看门狗支持，包括硬件看门狗和软件看门狗 |
| Sonics Silicon Backplane ---> | SSB 总线支持 |
| Broadcom specific AMBA ---> | 博通 AMBA 总线支持 |
| Multifunction device drivers ---> | 多功能设备驱动支持 |
| [ ] Voltage and Current Regulator Support ---> | 电压和电流调节支持。如果有电源管理芯片，通常需要选中 |
| < > Multimedia support ---> | 多媒体支持。 V4L2 在这里面配置 |
| Graphics support ---> | 图形支持。 Framebuffer、背光、 LCD、开机 LOGO 等配置 |
| < > Sound card support ---> | 声卡支持 |
| [ ] HID Devices ---> | HID 设备，使用 USB 鼠标键盘等 HID 设备必须选中该选项 |
| [ ] USB support ---> | USB 支持 |
| < > MMC/SD/SDIO card support ---> | SD/MMC 设备支持 |
| < > Sony MemoryStick card support(EXPERIMENTAL) ---> | Sony 记忆棒支持 |
| [ ] LED Support ---> | LED 子系统和驱动 |
| [ ] Accessibility support ---> | 易用性支持，嵌入式通常不选 |
| [*] Real Time Clock ---> | 实时时钟，包括处理器内部时钟和外扩时钟选择 |
| [ ] DMA Engine support ---> | 引擎支持 |
| [ ] Auxiliary Display support ---> | 辅助显示支持 |
| < > Userspace I/O drivers ---> | 用户空间 I/O 驱动（uio 支持） |
| Virtio drivers ---> | Virtio 驱动 |
| [*] Staging drivers ---> | 分阶段驱动 |
| Hardware Spinlock drivers ---> | 硬件 Spinlock 驱动 |
| [ ] IOMMU Hardware Support ---> | IOMMU 硬件支持，根据具体硬件选择 |
| [ ] Virtualization drivers ---> | 虚拟化驱动 |
| [ ] Generic Dynamic Voltage and Frequency Scaling(DVFS) support ---> | 通用的动态电压和频率调节 |
6）文件系统 File systems
| 选项 | 说明 |
|---|---|
| < > Second extended fs support | Ext2 文件系统支持，建议选中或模块编译 |
| < > Ext3 journalling file system support | Ext3 文件系统支持，建议选中或模块编译 |
| < > The Extended 4 (ext4) filesystem | Ext4 文件系统支持，建议选中或模块编译 |
| < > Reiserfs support | Reiserfs 是一种先进的文件系统，不过嵌入式中不常用 |
| < > JFS filesystem support | IBM 开发的日志文件系统，嵌入式中不常用 |
| < > XFS filesystem support | XFS 文件系统支持 |
| < > GFS2 file system support | GFS2 文件系统支持 |
| < > Btrfs filesystem (EXPERIMENTAL)Unstable disk format | BtrFS 文件系统支持。 BtrFS 是一种新型文件系统，被称为下一代 Linux 文件系统 |
| < > NILFS2 file system support(EXPERIMENTAL) | NiLFS2 文件系统支持 |
| [ ] Dnotify support | 文件系统通知系统，建议选中 |
| [ ] Inotify support for userspace | 用户空间 Inotify 支持，建议选中 |
| [ ] Filesystem wide access notification | Fanotify 支持，能比 Inotify 传递更多信息 |
| [ ] Quota support | 磁盘配额支持。选中后可限制某个用户或者某组用户的磁盘占用空间。嵌入式中不常用 |
| < > Kernel automounter version 4support (also supports v3) | 第 4 版内核自动加载远程文件系统支持（同时支持第 3 版） |
| < > FUSE (Filesystem in Userspace) support | 选中后则允许在用户空间实现一个文件系统 |
| Caches ---> | 文件系统 Cache 支持 |
| CD-ROM/DVD Filesystems ---> | CD-ROM 和 DVD 支持，有 ISO 9660 和 UDF 两个选项。如果需要支持 CD/DVD，则可选 |
| DOS/FAT/NT Filesystems ---> | DOS/FAT/NTFS 文件系统支持。如果需要支持 U 盘，必须选中 MDOS 和 VFAT 支持 |
| Pseudo filesystems ---> | 伪文件系统，基于内存的文件系统，如 tmpfs |
| [ ] Miscellaneous filesystems ---> | 其它杂项文件系统，很多文件系统都归类在这里，嵌入式中常用的 cramfs、 ubifs 等都在这里配置 |
| [ ] Network File Systems ---> | 网络文件系统。建议选中，通过 NFS 能方便调试，对于嵌入 式系统， NFS Server 通常不选 |
| Partition Types ---> | 分区支持 |
| < > Native language support ---> | 本地语言支持，通常选中 iso-8859-1、 CP437、 CP437 和 utf-8等 |
3.编译内核
1）从内核码源编译成zImage
内核配置完成，输入 make 命令即可开始编译内核。如果没有修改 Makefile 文件并指定
ARCH 和 CROSS_COMPILE 参数，则须在命令行中指定 。
$ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi-
目前大多数主机都是多核处理器，为了加快编译进度，可以开启多线程编译，在 make
的时候加上“-jN”即可， N 的值为处理器核心数目的 2 倍。
$ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi- -j8
如果编译不出错，编译完成，会生成 vmlinux、 Image、 zImage 等文件
| 文件 | 说明 | 备注 |
|---|---|---|
| vmlinux | 未经压缩、带调试信息和符号表的内核文件， elf 格式 | 顶层目录下 |
| arch/arm/boot/compressed/vmlinux | 经过压缩的 Image，并加入了解压头的 elf 格式文件 | |
| arch/arm/boot/Image | 将 vmlinux 去除调试信息、注释和符号表等，只包含内核代码和数据后得到的非 elf 格式文件 | |
| arch/arm/boot/zImage | 经过 objcopy 处理，能直接下载到内存中执行的内核映像文件 |
- zImage
zImage 是通常情况下默认的压缩内核，可以直接加载到内存地址并开始执行。
- uImage
对于 ARM Linux 系统，大多数采用 U-Boot 引导，很少直接使用 zImage 映像，实际上
更多的是 uImage。
uImage 是 U-Boot 默认采用的内核映像文件，它是在 zImage 内核映像之
前加上了一个长度为 64 字节信息头的映像。这 64 字节信息头包括映像文件的类型、加载位置、生成时间、大小等信息 。
在 U-Boot 下，通过 bootm 命令可以引导 uImage 映像文件启动。
$ tftp C0008000 uImage
$ bootm C0008000
2）把zImage转为uImage
- mkimage 工具
从 zImage 生成 uImage 需要用到 mkimage 工具。该工具可在编译 U-Boot 源码后从 tools目录下获得，复制到系统/usr/bin 目录即可 。
对于 Ubuntu 系统，还可用 sudo apt-get installu-boot-tools 命令安装得到。
进入 mkimage 文件所在目录执行该文件，或者在安装 mkimage工具后，使用 mkimage 工具根据 zImage 制作 uImage 映像文件的命令如下：
$ mkimage [-x] -A arch -O os -T type -C comp -a addr -e ep -n name -d data_file[:data_file...] image
#命令参数中需要指定体系结构、操作系统类型、压缩方式和入口地址等信息
| 参数 | 说明 |
|---|---|
| -A arch | 指定处理器的体系结构为 arch，可能值有： alpha、 arm、 x86、 ia64、 mips、 mips64、 ppc、s390、 sh、 sparc、 sparc64、 m68k 等 |
| -O os | 指定操作系统类型为 os，可用值有： openbsd、 netbsd、 freebsd、 4_4bsd、 linux、 svr4、 esix、solaris、 irix、 sco、 dell、 ncr、 lynxos、 vxworks、 psos、 qnx、 u-boot、 rtems、 artos 等 |
| -T type | 指定映象类型为 type，可能值有： standalone、 kernel、 ramdisk、 multi、 firmware、 script、filesystem 等 |
| -C comp | 指定映象压缩方式为 comp，可能值有：none 不压缩（推荐， zImage 已经过 bzip2 压缩，通常无需再压缩）gzip 用 gzip 的压缩方式bzip2 用 bzip2 的压缩方式 |
| -a addr | 指定映象在内存中的加载地址为 addr（16 进制）。制作好的映象下载到内存时， 须按照该参数所指定的地址值来下载。 U-Boot 的 bootm xxx 命令会判断 xxx 是否与 addr 相同：(1)如果不同，则从 xxx 这个地址开始提取出这个 64 字节的头部，对其进行分析，然后把去掉头部的内核复制到 addr 地址中去运行。(2)如果相同，则不作处理， 仅将-e 指定的入口地址推后 64 字节， 即跳过这 64 字节的头部信息。 |
| -e ep | 指定映象运行的入口地址为 ep（16 进制）。 ep 的值为 addr+0x40，也可设置为和 addr 相同 |
| -n name | 指定映象文件名为 name |
| -d data_file | 指定制作映象的源文件，通常是 zImage |
| image | 输出的 uImage 映像文件名称，通常设置为 uImage |
对于 EPC-28x 处理器，内存起始地址为 0x40000000，从 zImage 生成 uImage 映像文件
的命令实际操作范例：
$ mkimage -A arm -O linux -T kernel -C none -a 0x40008000 -e 0x40008000 -n 'Linux-2.6.35' -d arch/arm/boot/zImage arch/arm/boot/uImage
内存地址与处理器相关，在不同处理器上可能有差异 .
查看一个 uImage 映像文件的文件头信息
$ mkimage -l uImage
Image Name: Linux-2.6.35.3-571-gcca29a0-g191
Created: Tue Nov 17 11:57:47 2015
Image Type: ARM Linux Kernel Image (uncompressed)
Data Size: 2572336 Bytes = 2512.05 kB = 2.45 MB
Load Address: 40008000
Entry Point: 40008000
3）从内核源码直接生成 uImage
在<arch/arm/boot/Makefile>文件中给出了 uImage 的生成规则：
quiet_cmd_uimage = UIMAGE $@
cmd_uimage = $(CONFIG_SHELL) $(MKIMAGE) -A arm -O linux -T kernel \
-C none -a $(LOADADDR) -e $(STARTADDR) \
-n 'Linux-$(KERNELRELEASE)' -d $< $@
生成 uImage 的编译命令为 make uImage
$ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi- -j8 uImage
4）编译内核模块
如果内核中有配置为<M>的模块或者驱动，需要在编译内核后再通过 make modules 命
令编译这些模块或者驱动
$ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi- modules
编译得到的内核模块文件以“.ko”结尾，这些可以通过 insmod 命令插入到运行的内核中。
$ insmod kernel/drivers/net/bonding/bonding.ko
有的模块则可能编译后得到多个“.ko”文件，或者依赖于其它模块文件，且各文件插入还有顺序要求， 需要通过 make modules_install 命令安装模块 ，可将编译得到的全部模块安装到某一目录下，并且还会生成模块的依赖关系文件。
$ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi- INSTALL_MOD_PATH=/home/chenxibing/work/rootfs modules_install
安装后将在安装目录下生成“lib/modules/内核版本/”目录，将“lib/modules/内核版本/”复制到目标系统后根目录后，就可以用 modprobe 命令进行模块安装
#模块依赖关系
kernel/drivers/net/bonding/bonding.ko:
kernel/drivers/usb/serial/usbserial.ko:
kernel/drivers/usb/serial/ftdi_sio.ko:kernel/drivers/usb/serial/usbserial.ko
# modprobe ftdi_sio
4.运行内核
得到 uImage 映像文件后，将 uImage 加载到内存地址 ep-0x40 处（0x40007fc0），通过 bootm 命令即可运行内核：
# tftp 40007fc0 uImage
# bootm 40007fc0
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