u-boot-2011.06在基于s3c2440开发板的移植之引导内核与加载根文件系统

发布时间:2024-06-07  

uboot最主要的功能就是能够引导内核启动。本文就介绍如何实现该功能,并组成一个最简单的系统,这不仅要移植uboot,还要移植linux内核及创建一个根文件系统。

首先我们对nandflash进行分区,规划好每个文件存放在nandflash的位置。下面是nandflash的分区:

第0分区:0x000000000000-0x000000080000为uboot区

第1分区:0x000000080000-0x000000100000为参数区

第2分区:0x000000200000-0x000000600000为linux内核区

第3分区:0x000000800000-0x000001000000为根文件系统区

规划好分区后,我们就可以依次完成uboot的移植,linux内核的移植,及创建一个根文件系统。我们选择cramfs作为根文件系统。

一、uboot移植

1.修改机器码,要保证uboot与linux内核的机器码一致,这样才能启动内核。

修改board/samsung/zhaocj2440/zhaocj2440.c文件中的第116行内容,把SMDK2410改为SMDK2440,即:

       gd->bd->bi_arch_number =  MACH_TYPE_SMDK2440;

因为我们的uboot移植是以uboot自带的SMDK2440开发板为模板的,所以我们还是按照SMDK2440的机器码来移植,MACH_TYPE_SMDK2440的具体数值在arch/arm/include/asm/mach-types.h文件的第1013行已有定义:

#define  MACH_TYPE_SMDK2440             1008

2.添加bootcmd和bootargs参数。其中bootcmd是为了引导内核,而bootargs是为了在加载根文件系统时,给根文件系统传递必要的参数。

可以有两种方法来设置这两个参数:

第一种方法是在uboot的提示符下直接设置bootcmd和bootargs这两个参数:

ZHAOCJ2440 #  setenv bootcmd  ' nand  read 31000000  200000  400000; bootm 31000000 '

ZHAOCJ2440 #  setenv bootargs  ' root=/dev/mtdblock3  ro  noinitrd init=/linuxrc console=ttySAC , 115200  rootfstype=cramfs  mem=64M'

ZHAOCJ2440 #  saveenv

在这里bootcmd的含义是从nandflash中读取kernel,然后利用命令bootm启动。bootargs的含义是在nandflash中的第3个分区内存放着根文件系统,它的格式是cramfs。最后还要应用saveenv命令来保存这两个变量。这时,如果你在提示符下敲入printenv命令,则会看到uboot的环境参数多了两项,如:

bootargs=root=/dev/mtdblock3  ro  noinitrd  init=/linuxrc  console=ttySAC,115200 rootfstype=cramfs  mem=64M

bootcmd=nand  read  31000000 200000  400000 ; bootm  31000000

第二种方法是在include/configs/zhaocj2440.h内定义CONFIG_BOOTARGS和CONFIG_BOOTCOMMAND这两个宏定义:

#define  CONFIG_BOOTARGS " root=/dev/mtdblock3  ro  noinitrd  init=/linuxrc console=ttySAC , 115200  rootfstype=cramfs  mem=64M"

#define  CONFIG_BOOTCOMMAND  " nand  read  31000000 200000  400000 ; bootm 31000000"

3.把移植好的uboot烧写到nandflash中的0x00000000至0x000000080000内。

二、linux内核移植

这里我们实现的是最简单的移植,即能够启动即可。

1.在下列网址下载linux内核,linux-3.4.6.tar.bz2

www.kernel.org/pub/linux/kernel/v3.x/

解压到当前目录:

tar  -xvjf linux-3.4.6.tar.bz2

2.修改主目录下的Makefile文件,第195行和第196行改写为:

ARCH            ?=arm

CROSS_COMPILE       ?= arm-linux-

3.添加机器码,使uboot与linux机器码一致,并改变内核时钟

在arch/arm/tools/mach-types文件的第207行添加下列代码:

smdk2440              MACH_SMDK2440             SMDK2440           1008

 

在arch/arm/mach-s3c24xx/mach-smdk2440.c文件内

第165行中的16934400改为12000000,即

       s3c24xx_init_clocks(12000000);

第178行中的S3C2440改为SMDK2440,即

MACHINE_START(SMDK2440,"SMDK2440")

 

4.修改内核中的分区,使其与我们事先定义的分区一致

在arch/arm/mach-s3c24xx/common-smdk.c文件内

第111行中的smdk_default_nand_part结构体改为:

static  struct  mtd_partition smdk_default_nand_part[ ] = {

       [0]= {

              .name      = "UBoot",

              .size = SZ_512K,

              .offset     = 0,

       },

       [1]= {

              .name      = "Para",

              .offset= SZ_512K,

              .size = SZ_512K,

       },

       [2]= {

              .name      = "Kernel",

              .offset= SZ_2M,

              .size = SZ_4M,

       },

       [3]= {

              .name      = "rootfs",

              .offset     = SZ_8M,

              .size = SZ_8M,

       }

};

 

5.改变内核的ECC类型

在drivers/mtd/nand/s3c2410.c文件内

第846行中的NAND_ECC_SOFT改为NAND_ECC_NONE,即:

       chip->ecc.mode         = NAND_ECC_NONE;

此处如果不改,虽然能够启动linux内核,但无法加载根文件系统。

6.编译内核

退回到linux-3.4.6的根目录下,复制配置文件:

cp  arch/arm/configs/s3c2410_defconfig   .config

使用menuconfig来配置内核:

make  menuconfig

在KernelFeatures下选上两项内容,即

Kernel Features --->
                [*]Use the ARM EABI to compile the kernel
                [*]Allow old ABI binaries to run with this kernel (EXPERIMENTAL)

如果不选择这两项,则在内核启动完,挂载根文件系统时会出现kernel panic:attempted to kill init的错误。

menuconfig的其他内容可以不需要改变,选择默认即可。

最后执行下面两个命令:

make clean

make zImage

等待一段时间后,在arch/arm/boot/目录下会生成zImage文件。

7.制作内核镜像

在上一步虽然我们已经生成了zImage文件,但它还不能被uboot正确引导,我们还需要给zImage文件加上64个字节的数据头,这部分内容包括CPU架构(A)、操作系统(O)、镜像类型(T)、压缩类型(C)、镜像名称(n)、镜像加载地址(a)、镜像入口(e)、源文件(d)。只有加上这些内容uboot才能正确引导内核。

mkimage工具就是uboot用来制作完成上述内容的工具。编译过uboot后,会在tools目录下生成mkimage。为了更方便地应用该工具,我们需要完成下列操作,进入tools目录,以根用户的身份执行下列命令:

cp   mkimage  /usr/bin

chmod   777   /usr/bin/mkimage

进入linux-3.4.6目录下的arch/arm/boot/目录,执行下列命令:

mkimage  -n  'linux'  -A  arm  -O  linux  -T kernel  -C  none -a  0x31000000  -e 0x31000040  -d  zImage uImage.img

uImage.img为最终我们需要烧写到nandflash中的文件。在这里,我们是把镜像加载到内存0x31000000地址内的。

8.最后,我们把uImage.img文件烧写到nandflash中的0x200000至0x600000中。


三、根文件系统的制作

我们利用busybox来制作根文件系统

1.在下列网站下载busybox-1.15.0.tar.bz2

http://www.linuxidc.com/linux/2011-08/40704.htm

在当前目录下解压busybox

tar -jxvf busybox-1.15.0.tar.bz2

2.配置编译busybox

使用menuconfig来配置busybox:

make  menuconfig

修改下列内容:

Busybox Settings  --->
     Build Options  --->
       [*] Build BusyBox as a staticbinary (no shared libs) (编译成静态库)
     Busybox Library Tuning  ---> 
       [*]   Tabcompletion         (tab缩进功能)                                           
       [*]     Usernamecompletion                                   
       [*]   Fancy shellprompts  (这两项在创建/etc/profile文件时要用,这样可以命令行有提示符显示)

只需修改上述几个选项,其他配置可以不去改动。

修改Makefile

emacsMakefile

在第164行,改为:

CROSS_COMPILE?=arm-linux-

在第190行,改为:

ARCH ?=arm

执行make命令编译busybox

3.利用下面命令安装busybox:

Make  CONFIG_PREFIX=/home/zhaocj/rootfs        install

其中/home/zhaocj/rootfs为指定的安装目录,如果还没有该目录,则需先要用mkdir命令创建该目录。之所以要指定目录,就是为了改变系统默认生成的_stall目录。

安装完毕后,会在/home/zhaocj/rootfs目录下生成bin、linuxrc、sbin、usr这四个目录和文件。

4.进入rootfs目录,自行添加其他目录和文件

首先要创建etc目录,以及在该目录下生成四个文件:etc/inittab、etc/fstab、etc/profile、etc/init.d/rcS

mkdir  etc

cd  etc

 

emacs  inittab

内容为:

::sysinit:/etc/init.d/rcS

::askfirst:-/bin/sh

::restart:/sbin/init

::ctrlaltdel:/sbin/reboot

::shutdown:umount-a -r

 

emacs  fstab

内容为:

#device       mount-point    type  options    dump  fsck order

proc          /proc          proc    defaults   0    0

sysfs           /sys           sysfs   defaults   0   0

tmpfs          /temp         tmpfs    defaults    0   0

tmpfs           /dev          tmpfs   defaults   0    0

 

emacs  profile

内容为:

#!/bin/sh

exportHOSTNAME=zhaocj

exportUSER=root

exportHOME=root

exportPS1="[$USER@$HOSTNAME W]#"

PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin

LD_LIBRARY_PATH=/lib:/usr/lib:$LD_LIBRARY_PATH

exportPATH LD_LIBRARY_PAT

 

mkdir  init.d

emacs  init.d/rcS

内容为:

mount -a

mkdir/dev/pts

mount -tdevpts devpts /dev/pts

echo/sbin/mdev > /proc/sys/kernel/hotplug

mdev -s

在根用户下增加该文件的执行权限

chmod +xrcS

 

回到主目录下,创建其他目录:

mkdir  dev  home temp  proc  sys

 

进入dev目录,并用根用户创建两个基本的设备文件:

mknod  console  c  5  1

mknod  null  c  1  3

至此,根文件系统创建完毕。

5.生成cramfs根文件系统

在这里我们要使用cramfs根文件系统,并把它烧写到nandflash中,因此要有编译cramfs的制作工具。在下列网站下载cramfs-1.1.tar.gz。

http://sourceforge.net/projects/cramfs/

在当前目录下解压cramfs-1.1.tar.gz,并编译:

tar zxvfcramfs-1.1.tar.gz

make

编译完成后,会生成mkcramfs和cramfsck两个可执行文件,其中mkcramfs工具是用来创建cramfs文件系统的。

文章来源于:电子工程世界    原文链接
本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

我们与500+贴片厂合作,完美满足客户的定制需求。为品牌提供定制化的推广方案、专属产品特色页,多渠道推广,SEM/SEO精准营销以及与公众号的联合推广...详细>>

利用葫芦芯平台的卓越技术服务和新产品推广能力,原厂代理能轻松打入消费物联网(IOT)、信息与通信(ICT)、汽车及新能源汽车、工业自动化及工业物联网、装备及功率电子...详细>>

充分利用其强大的电子元器件采购流量,创新性地为这些物料提供了一个全新的窗口。我们的高效数字营销技术,不仅可以助你轻松识别与连接到需求方,更能够极大地提高“闲置物料”的处理能力,通过葫芦芯平台...详细>>

我们的目标很明确:构建一个全方位的半导体产业生态系统。成为一家全球领先的半导体互联网生态公司。目前,我们已成功打造了智能汽车、智能家居、大健康医疗、机器人和材料等五大生态领域。更为重要的是...详细>>

我们深知加工与定制类服务商的价值和重要性,因此,我们倾力为您提供最顶尖的营销资源。在我们的平台上,您可以直接接触到100万的研发工程师和采购工程师,以及10万的活跃客户群体...详细>>

凭借我们强大的专业流量和尖端的互联网数字营销技术,我们承诺为原厂提供免费的产品资料推广服务。无论是最新的资讯、技术动态还是创新产品,都可以通过我们的平台迅速传达给目标客户...详细>>

我们不止于将线索转化为潜在客户。葫芦芯平台致力于形成业务闭环,从引流、宣传到最终销售,全程跟进,确保每一个potential lead都得到妥善处理,从而大幅提高转化率。不仅如此...详细>>