linux 系统的构建和移植总结

day01 交叉编译工具制作
1.任务一：使用crosstool制作交叉编译器
  crosstool
  crosstool-ng
2.任务二：搭建嵌入式常用服务器
xinetd-->tftp
  /etc/xinetd/tftp
nfs
  /etc/exports
  service nfs start
  service portmap start
Linux的服务管理工具：
  service serverName start/stop/restart/status/reload
  chkconfig
   chkconfig --list        //查看所有受chkconfig管理的服务的启动状态
   chkconfig --list | grep vsftpd //查看vsftpd的启动状态
   chkconfig --add vsftpd     //将vsftpd加入到chkconfig的管理列表
   chkconfig --del vsftpd     //将vsftpd从chkconfig管理列表中移除
   chkconfig --level 35 vsftpd on/off  //使用chkconfig设置vsftpd的启动状态
服务
  守护进程(精灵进程)
   1.后台运行
   2.没有控制终端
  查看服务
   ps 查看当前用户当前终端的进程
   ps u 查看当前用户所有终端的进程
   ps au 查看所有用户所有终端的进程
   ps aux 查看所有用户所有进程(包括没有控制终端的进程)
  Linux服务目录：
   /etc/init.d
   /etc/rcN.d --> /etc/init.d的符号链接
     rcN.d下的文件是：在启动级别N时，应该自动启动或者关闭的服务
      s代表开机启动

day02 Bootloader(u-boot移植)
1.任务一：配置好以后使用的交叉编译工具链
ARM-linux-gcc-3.4.5-glibc-2.3.6
arm-linux-gcc-EABI-4.4.3
2.任务二：了解Bootloader运行原理

调用内核的方法：
  #define KERNEL_ENTRY 0x32000000
  void (*ker_entry)();
  ker_entry = (void (*)())KERNEL_ENTRY;
  ker_entry();
  
  typedef void (*ker_entry)();
  ker_entry entry = (ker_entry)KERNEL_ENTRY;
  entry();
  typedef int a;
  typedef int *p;
  typedef int arr[5];
   arr a;
  typedef int *arr[5];
  typedef int (*parr)[5];
  typedef int (*pfunc)(int,double);
BootLoader概念：
  系统启动之前运行的一小段代码.
  开发板加电之后运行的第一段程序.
BootLoader的操作模式
  下载模式(shell模式)
  引导加载模式
BootLoader的媒介
  NorFlash -->  复制到sdram运行
  flash/sd card/eeprom  --->  映射到4ksram  ---> 复制到sdram运行
Bootloader的任务框架
  Stage1(体系结构相关代码,汇编实现)
   1.禁用看门狗
   2.禁用中断
   3.切换到SVC模式
   4.初始化时钟
   5.初始化sdram
   6.初始化nand flash
   7.Bootloader自拷贝
    NorFlash启动： 将NorFlash上的前2M拷贝到sdram的指定地址
    NandFlash启动：将NandFlash上的前2M拷贝到sdram的指定地址
   8.安排内存
    初始化栈指针
   9.跳转到sdram中执行stage2
  Stage2(体系结构无关代码,C实现)
   1.初始化一些相关的硬件
    串口，网络，USB等
   2.将kernel从NandFlash拷贝到sdram
   3.为启动内核设置参数
   4.调用内核开始执行
3.任务三：u-boot代码分析
1.U-boot目录结构
  cpu     ----------  与处理器相关的文件
   arm920t
    cpu.c     -------  cpu初始化,缓存
    interrupt.c  -------  中断相关
    start.S    -------  入口
   arm720t
   mips
   i386
  board    ----------  与开发板相关的文件
   smdk2410
    u-boot.lds
   smdk2400
  include   ----------  头文件
   asm_arm     -------  ARM体系公共头文件
    arch_s3c2440
    arch_arm720t
   asm_avr   
   asm_mips
   asm_ppc
   configs     -------  与开发板相关的头文件
    smdk2410.h
    smdk2400.h
  common   ---------   与开发板和cpu都无关的通用代码：各种命令，环境变量
  drivers   ---------   各种外部设备驱动：dm9000,uda
  lib_arm   ---------   各种体系相关库文件
  Makefile  ---------   顶层Makefile
4.任务四：移植u-boot
5.任务五：熟悉u-boot的使用

帮助指令：
  help/?
下载指令(串口)：
  loadb -- kermit
  loady -- ymodem
  loadx -- xmodem
  loadz -- zmodem
  loads -- 不使用任何协议，手动指定下载文件的精确大小
下载指令(网络):
  tftp 0x30200000 u-boot.bin --> 依赖于环境变量：ipaddr和serverip
  ping
内存执行指令
  go
环境变量相关指令
  printenv
  setenv envName envValue
  saveenv
环境变量的说明：
  bootargs --> 给内核传参，主要用于：内核引导文件系统
  bootcmd  --> 用于设置boot命令，主要用于：u-boot引导内核
  bootdelay
  
  ipaddr  --> ip地址
  serverip --> 服务器地址
  netmask  --> 子网掩码
  ethaddr  --> mac地址
启动指令：
  boot  --> 执行环境变量：bootcmd所代表的指令
  bootm  --> 引导内存中的内核
   此时不能使用go，因为bootm会首先读取 内核的前64B，然后才会调用之后的内核入口函数。
nandflash操作指令：
  nand read[.jffs2] sdramAddr nandAddr readLen
  nand write[.jffs2] sdramAddr nandAddr writeLen
  nand erase nandAddr eraseLen
内存操作指令：
  md 显示内存的值
  mm 修改内存的值
  mw 内存写入
重启指令：
  reset

day03 Kernel移植
1.任务一: 移植Linux2.6.32.2
  移植步骤：
1.修改Makefile
  ARCH = ARM
  CROSS_TOOL=
2.使用已有配置单作为模板
  make s3c2410_defconfig
-------------------------------选择了smdk2440作为移植的模板
3.修改时钟频率
4.修改机器码
  #define MINI2440 1999
5.内核简单配置：
  1.System Type
   smdk2440/mini2440
  2.Kernel Features
   EABI
  3.General Setup
   内核版本
   FriendlyARM-2.6.32.2
6.make zImage
------------------------------
7.NandFlash驱动移植并且分区
8.DM9000网卡驱动移植
9.Yaffs2文件系统移植
10.LCD及背光驱动移植
11.USB设备(键盘，鼠标，摄像头，无线网卡)驱动移植
12.UDA1341音频芯片驱动移植
2.任务二：了解内核选项
* 代表选中
M 代表选中为模块

3.任务三：使用u-boot启动编译好的内核
问题一：如何保证内核不覆盖u-boot的环境变量
  修改分区：
    bootloader: 0-0x40000
    param：   0x40000 - 0x60000
    kernel:   0x100000 - 0x600000
    rootfs:   0x600000 - ~
问题二：修改zImage使其可以匹配u-boot
  1.u-boot可以使用的内核是uImage，而不是zImage
  2.uImage是使用u-boot/tools下的mkimage工具对zImage进行封装，而产生的内核镜像
  3.uImage比zImage多了64个字节的头信息
  4.bootm会读取uImage的64个字节的头信息，然后才开始调用内核入口函数
  5.如何制作uImage
   1.将u-boot/tools/mkimage工具拷贝到系统/bin或者/usr/bin目录
   2.采用make uImage编译内核
  
  注：make -- image
    make zImage -- zImage
    make uImage -- uImage
问题三：u-boot机器码和kernel的机器码不匹配，导致内核无法引导
  1.修改机器码
   u-boot: u-boot/board/mini2440/mini2440.c
     gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_S3C2440;
   kernel: linux-2.6/arch/arm/mach-s3c2440/mach-mini2440.c
     MACHINE_START(MINI2440, "FriendlyARM Mini2440 development board")
  2.解决方案
   在u-boot/include/asm-arm/mach-types.h中，添加宏定义：
    #define MACH_TYPE_MINI2440 1999
   修改u-boot机器码
    gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_MINI2440;
  

day04 文件系统构建
1.任务一：构建文件系统
1.使用busybox创建 bin ***in usr/bin usr/***in linuxrc
2.手动创建lib目录，并且在lib目录下放入必要的库文件
  库文件：
   1.可以在交叉编译工具链的lib目录下找到
   2.库文件：一般由 .so + 一个符号链接组成
   3.如果只打算放入busybox所依赖的必须的库：
    arm-linux-readelf -a bin/busybox | grep 'Shared'
    结果：libc和libm
3.手动创建dev目录
  dev目录有两个启动时必须要用到的文件：
  mknod console c 5 1
  mknod null c 1 3
  
  其他设备文件可以由mdev工具生成
4.手动创建etc
  /etc/inittab -->  init进程的配置文件
  /etc/init.d/rcS
  /etc/fstab
  /etc/profile -->  shell配置文件
5.手动创建
  mkdir home root mnt proc opt sys var ...
6.var/run,var/log
7.将其打包为jffs2文件
2.任务二：在开发板上使用nfs挂载根文件系统
bootargs=noinitrd root=/dev/nfs console=ttySAC0
   nfsroot=192.168.12.100:/home/tony/sy***uild/rootfs ip=192.168.12.101
3.任务三：将jffs2文件烧写到nandflash，进行挂载
bootargs=noinitrd root=/dev/mtdblock3 console=ttySAC0
   rootfstype=jffs2
4.了解内核的启动传参：
bootargs
  noinitrd -->  如果不适用基于内存的文件系统，则要使用noinitrd
  root=/dev/mtdblockN
    /dev/nfs
  console=ttySAC0,115200
  init=/linuxrc(缺省)
  ip
   如果使用nfs启动，则要指定ip=ipaddr:serverip:gateway:netmask:eth0:off
  rootfstype ---> 如果使用基于flash的文件系统，则要使用rootfstype指定文件系统类型

day05 应用程序移植
整体思路：
1.将应用程序交叉编译为目标板类型
2.将应用程序所用到的所有的库统统交叉编译为目标板类型
3.将应用程序和库放到开发板的相应目录
4.注意：QT尺寸
  #define TARGET_ARCH_ARM
  //#define TARGET_ARCH_X86
  #ifdef TARGET_ARCH_ARM
  ...
  #endif
  #ifdef TARGET_ARCH_X86
  ...
  #endif
  #define TARGET_OS_WIN32
  #define TARGET_OS_LINUX
  #ifdef TARGET_OS_WIN32
  ...
  #endif
  #ifdef TARGET_OS_LINUX
  ...
  #endif

  gcc -DTARGET_ARCH_ARM
任务一：移植helloworld
1.编写helloworld
2.交叉编译
  arm-linux-gcc hello.c -ohello
3.去除调试信息
  arm-linux-strip hello
4.检查可执行文件的依赖
  arm-linux-readelf -a hello | grep 'Shared'
5.将hello依赖的库交叉编译并且放到目标板的lib或者/usr/lib目录
6.将hello放到开发板上运行
  ./hello
任务二：移植madplay音乐播放器
1.源码安装程序的一般步骤：
  step1:配置
   ./configure --prefix(指定安装路径)  --host(指定目标平台)
   举例：
   ./configure --prefix=`pwd` --host=arm-linux
  step2:编译
   make
  step3:安装
   make install

2.注意:
  arm-linux-readef工具
  arm-linux-strip工具
注意：
  如果安装程序不支持--host，可以手动修改 Makefile中的编译器：CC