Linux操作系統在S3C2410上的移植研究

李殿濤

（濱州醫學院附屬醫院 山東省濱州市 256603）

1 引言

近來，隨著技術的發展，越來越多的處理器速度越來越快，功耗也越來越低，總之性能也越來越好，因此整個系統能夠處理的事物也越來越復雜，因此能否在一個處理器上實現主流操作系統的移植便呈現在我們的面前，當前Linux操作系統由于開放源代碼，功能強大，更新快變進入了我們的視線，而三星公司的產品S3C2410便是移植的平臺。

2 硬件平臺的介紹

本篇文章給予的硬件平臺S3C2410 是三星公司的基于ARM9處理的嵌入式系統板，它的應用領域就是在消費電子領域，并且在系統板上集成了許多的設備，像存儲設備如128M的SDRAM，64M的NAND flash。還用進行網絡通信的網卡DM9000等，還有一系列的USB接口，音頻接口。有如此豐富的外設為我們的應用提供了很多的便利。

3 Linux內核源碼的介紹

3.1 內核源碼的架構

Linux的內核源碼組織的很是有序，不同功能的文件通過不同的目錄組織在一塊，這樣的組織形式使得開發出的內核容易調試，層次性非常清楚[1]，封裝性做的很好，這樣的軟件可以為我們進行移植帶來了很多的方便。

Linux的內核文件的目錄如下：

/arch 關于體系架構的目錄，在本文中主要就是針對這部分目錄下的文件進行的修改

/ driver 目錄這是主要的驅動程序的目錄

/fs 文件系統目錄

/kernel 等等其他的目錄。

3.2 本文主要修改的目錄下的文件

進行移植時要修改必要的文件已適合我們的目標系統，在本文中，我們主要修改的是/arch目錄下的相關文件[2]，由于內核的版本較高，/driver目錄下都有我們所需要的驅動，并且驅動程序的版本也較高，不需要我們的修改。

4 移植的基本問題

4.1 移植的概念

所謂的移植，指的是將某個操作系統的源代碼能夠在另外的體系架構的處理器上運行，以便在這個處理器上實現操作系統的功能。

4.2 Linux操作系統移植所面臨的問題

雖然說Linux是一個開放源代碼的操作系統，并且其內核源碼樹維護的極為工整，像驅動程序的源代碼放在單獨的目錄中，這樣的目錄架構也確實非常便于操作系統的移植，但是對于嵌入式操作系統的移植確實還有許多的問題，如在存儲器方面的設計，這都是我們需要考慮的問題。

圖1：Linux內核的配置

圖2：編譯階段圖

4.3 移植所需要的工具以及內核的要求

4.3.1 編譯器的選擇

因為我們要做的生成后的真個內核要能在ARM體系架構的處理器中運行，因此我們不能使用僅僅做本地編譯的GCC，（僅僅能在我們的PC中編譯源代碼并且編譯后的程序在本地PC上運行的編譯器）。

我們選擇的編譯器是交叉編譯器arm-linux-gcc，他能夠編譯生成基于目標平臺是arm的可執行程序，這樣我們的編譯器也選擇好了。

4.3.2 編譯器的版本

在Linux下進行軟件開發是一個比較辛苦的工作，因為要面臨如版本的問題，我們最好選用高一些的版本來編譯Linux的內核。因為很多高版本的內核主要是作了一部分的優化而這些優化是必須要有高版本編譯器支持的。我們最終選取的是arm-linux-gcc 4.2.2

4.3.3 對內核的要求

一般來說內核的版本越高，它所提供的功能就越強大，但是新的問題就是產生，那就是高版本的產生的BUG也較多，為此我們應折中一下，最終我們選擇的內核的版本是2.6.24，這個版本不是太高，功能也較多，恰好就是我們所要求的版本。

圖3：Linux在S3C2410上的解壓

圖4：Linux內核在S3C2410上的執行

5 移植的過程

5.1 頂層Makefile的必要的修改

首先，我們要對內核源碼的頂層的Makefile做一些修改，具體如下

特別是第二個選項，一定要標注上絕對路徑，以防系統不能將其識別。

5.2 設置必要的NAND FLASH分區

由于目標板使用的是64M的NAND Flash作為系統的存儲器，所以我們應該建立一個分區表，來定義64M的空間的劃分，以及各區的啟示地址及大小。相應的修改文件是arch/arm/mach-s3c2410/devs.c[3]

我們只要增加如下的結構體變量即可

上述代碼的作用是建立一個64M的分區表，其中四個分區為啟動程序，內核，根文件系統還有用戶空間。

5.3 內核的配置

我們若使系統穩定并快速的運行，配置是非常關鍵的，我們之選擇與本系統硬件相關的進行配置。具體配置圖形如圖1所示。

5.4 內核的編譯及安裝

配置完了我們便可以編譯，在Linux下安裝軟件的朋友都知道Linux的軟件包都是基于源碼的，必須要經過編譯才能安裝，然而內核也是如此，不過我們可以做更多的事情，可以在編譯完了接著進行內核的壓縮，壓縮為bzImage格式的。

命令如下：make zImage[4]

圖2是編譯階段的截圖。

這僅僅是其中一步，因為我們在配置內核的時候很多的驅動程序部分以模塊的形式編譯進內核，因此我們必須要把模塊編譯進內核，其具體的命令是

make module_installed.

然后我們采用U-boot將操作系統由nand flash 加載到內存中，由于我們的S3C2410的sdram的地址空間是0x30008000-3ああああf,這個地址范圍由linux源代碼中的/arch/arm/mach-S3C2410下的文件提供，所以我們會看到如圖3和圖4所示的界面。

6 總結

經過以上的步驟，我們看到了移植后的內核能夠在S3C2410上進行穩定的運行，本文提出了一種針對移植的簡單便易的方法，對于嵌入式系統開發具有實際的應用價值，由于本人采取的方法簡單，省時，可靠，可以縮短嵌入式產品的研發時間，能夠使產品更加快速的上市，對于整個產業的發展也是很有好處的。