基于ARM9平臺(tái)上的嵌入式Linux系統(tǒng)移植

劉 迪，周 強(qiáng)

（安徽理工大學(xué)，安徽 淮南 232001）

0 引 言

嵌入式系統(tǒng)是傳感器、微電子、計(jì)算機(jī)和半導(dǎo)體等先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。嵌入式系統(tǒng)適合對(duì)功耗、成本、功能、可靠性等嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)[1-2]。隨著嵌入式系統(tǒng)的迅速發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣范。

嵌入式系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)選擇Linux。Linux是一種具有開(kāi)發(fā)成本低，可應(yīng)用于多種硬件平臺(tái)，可定制的內(nèi)核，性能優(yōu)異，良好的網(wǎng)絡(luò)支持等優(yōu)勢(shì)的系統(tǒng)[3]。Linux具有的諸多優(yōu)勢(shì)，注定它將在嵌入式操作系統(tǒng)的應(yīng)用中，給人們帶來(lái)意想不到的驚喜，使生活越來(lái)越便捷。

1 Boot Loader引導(dǎo)程序及移植

系統(tǒng)加電后運(yùn)行的第一段程序是Boot Loader。通常由BIOS和位于MBR的操作系統(tǒng)Boot Loader組成，系統(tǒng)的加載啟動(dòng)任務(wù)交由Boot Loader完成，這段小程序，可以初始化必要的硬件設(shè)備，把內(nèi)核需要的信息創(chuàng)建出來(lái)，并且這些有用的信息經(jīng)相關(guān)機(jī)制可傳遞給內(nèi)核，將軟件和硬件系統(tǒng)的環(huán)境帶到合適的狀態(tài)。最后對(duì)操作系統(tǒng)的內(nèi)核進(jìn)行調(diào)用，可產(chǎn)生引導(dǎo)和加載內(nèi)核的效果[4]。VIVI是一種Boot Loader，本文在移植VIVI時(shí)，以smdk2410為基礎(chǔ)，經(jīng)修改后實(shí)現(xiàn)。外部定義的初始值、相應(yīng)NAND FLASH中各鏡像的初始地址都是需要修改的參數(shù)。

2 嵌入式Linux內(nèi)核的定制

內(nèi)核裁剪是對(duì)內(nèi)核進(jìn)行相關(guān)修改，將其中多余的程序刪除掉。Linux內(nèi)核對(duì)系統(tǒng)修改后，能夠建立一個(gè)配置對(duì)話框，方便對(duì)內(nèi)核進(jìn)行相應(yīng)的修改。系統(tǒng)執(zhí)行修改時(shí)，大部分內(nèi)容是頭文件、Kconf i g和修改時(shí)會(huì)用到的東西，能夠建立修改的對(duì)話框。Linux內(nèi)核的配置命令包括make conf i g，make menuconf i g 及 make xconf i g[5]。

實(shí)現(xiàn)在對(duì)內(nèi)核的配置后，其編譯相對(duì)容易。

（1）進(jìn)入目錄

[root@zxt/]cd/arm2410cl/kernel/linux-2.4.18-2410cl/

（2）make clean

[root@ linux-2.4.18-2410cl/] make clean

該指令是把界面用不到的東西清除掉，而且是在正式make內(nèi)核前。

（3）make dep

這條命令是創(chuàng)建內(nèi)核的依賴關(guān)系。

（4）make zImage

這條命令是最終的編譯命令，這里建立的為壓縮的內(nèi)核映像。

（5）到/arm2410cl/kernel/linux-2.4.18-2410cl/arch/arm/boot下查看新生成的內(nèi)核文件。

[root@BC linux-2.4.18-2410cl]# cd arch/arm/boot/

[root@BC boot]# ls

bootp conpressed install.sh Makefile zImage

3 嵌入式根文件系統(tǒng)的定制

YAFFS（Yet Another Flash File System，YAFFS）文件系統(tǒng)是專門針對(duì)NAND閃存設(shè)計(jì)的嵌入式文件系統(tǒng)。該系統(tǒng)相對(duì)于JFFS2減少了部分功能，提升了運(yùn)行速度，并且占用的內(nèi)存也相對(duì)減少[6]，因此本文選用YAFFS作為根文件系統(tǒng)。

制作根文件系統(tǒng)步驟如下：

（1）創(chuàng)建一個(gè)名字為rootfs的文件夾，在其中創(chuàng)建

etc bin var dev home lib mnt proc root sbin sys tmp usr opt共14個(gè)文件夾；

（2）解壓Busybox；

（3）編譯Busybox工具集；

（4）配置完成后，執(zhí)行make和make install；

（5）在dev目錄下，創(chuàng)建兩個(gè)設(shè)備節(jié)點(diǎn)：mknod console c 5 1與mknod null c 1 3；

（6）進(jìn)入自己建立的etc目錄。拷貝Busybox-1.16/examples/bootf l oopy/etc/* 到當(dāng)前目錄下。包括文件fstab init.d inittab profile[7]；

（7）修改inittab文件；

（8）修改init.d/rcS文件；

（9）修改profile文件；

（10）用mkyaffs2image工具將指定的根文件系統(tǒng)目次生成YAFFS根文件系統(tǒng)映像：

[root@vm-dev rootfs]# mkyaffs2image rootfs root.yaffs

[root@vm-dev rootfs]# ls busybox-1.12.2 busybox-1.12.2.tar.bz2

mkyaffs2image root.yaffs rootfs rootfs.tar.bz2

[root@vm-dev rootfs]#

生成root.yaffs根文件系統(tǒng)文件。

4 嵌入式系統(tǒng)的移植

VIVI燒寫時(shí)，將PC機(jī)和2410-CL實(shí)驗(yàn)箱的線連接好，打開(kāi)實(shí)驗(yàn)箱的電源；在D盤創(chuàng)建一個(gè)目錄引導(dǎo)加載程序，把四個(gè)文件拷貝到此目錄下；進(jìn)入D：/Boot Loader目錄，運(yùn)行sjf2410-s命令：sjf2410-s /f：vivi，完成VIVI的燒寫，啟動(dòng)引導(dǎo)程序。燒寫內(nèi)核時(shí)，將并口線拔掉，連接2410-CL實(shí)驗(yàn)箱的網(wǎng)線。在VIVI狀態(tài)下，輸入燒寫內(nèi)核的命令為：tftp fl ash kernel zImage。在實(shí)現(xiàn)內(nèi)核的燒寫后，輸入燒寫root命令：tftp fl ash root root.yaffs。

在完成以上的燒寫內(nèi)容后就可對(duì)移植到ARM9平臺(tái)上的應(yīng)用程序進(jìn)行測(cè)試，對(duì)某音樂(lè)播放器mplayer進(jìn)行測(cè)試。在2410-CL的實(shí)驗(yàn)箱上音樂(lè)播放器可以正常播放，證明應(yīng)用程序在ARM9平臺(tái)上可以運(yùn)行，移植成功。

5 結(jié) 語(yǔ)

本文主要介紹了Boot Loader的移植方法、內(nèi)核和根文件系統(tǒng)的定制過(guò)程，最后通過(guò)燒寫VIVI、內(nèi)核和根文件系統(tǒng)完成嵌入式Linux操作系統(tǒng)在ARM9平臺(tái)上的移植。此舉對(duì)嵌入式Linux系統(tǒng)的應(yīng)用發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。