[Arm Linux]编译linux内核

翻看之前的博客，发现有很多都是当时在网上看的依葫芦画瓢出来的，当时看起来整个流程都是通的，但是现在看来，当时还是太年轻，好多东西都是一知半解，故现重新写一篇编译内核的文章。

编译Linux源码是编写嵌入式Linux程序和驱动的必要条件，本篇主要介绍编译Linux for arm内核的过程。

首先还是上编译环境

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宿主机Linux版本：Ubuntu 18.04 LTS(Linux xxx-PC 4.15.0-45-generic #48-Ubuntu SMP Tue Jan 29 16:28:13 UTC 2019 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux)
宿主机(x86)gcc版本：COLLECT_GCC=gcc; gcc version 7.3.0 (Ubuntu 7.3.0-27ubuntu1~18.04)
目标机Linux内核版本：Linux 4.9.123
目标机板卡：xxx_EVK
交叉编译工具链版本：COLLECT_GCC=aarch64-linux-gnu-gcc; gcc version 7.3.0 (Ubuntu/Linaro 7.3.0-27ubuntu1~18.04)

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这次就不去搞复杂的移植驱动什么的，只是简单地能够编译通过。分三部：

1, 下载内核

linux-4.9.123:
https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/

2, 拷贝defconfig

这里我们要编的是适用于arm64架构的内核，所以进入arch/arm64/configs目录下，复制defconfig

cp defconfig xxxx_defconfig

3, 编写脚本

这里不知道为什么，直接在顶层makefile里改ARCH和CROSS_COMPILE，还是会编译不过，干脆直接给一个环境变量。回到内核根目录，编写脚本build.sh，写入以下内容：

#!/bin/sh
# ------------------------------------------------------------------ 
# Desc: export variables
# ------------------------------------------------------------------ 
export ARCH="arm64"
export CROSS_COMPILE="aarch64-linux-gnu-"

echo "do make xxx_defconfig"
make xxxx_defconfig

echo "do make all"
make all -j4

4, 修改为可执行权限

chmod 0755 build.sh

5, 执行

./build.sh

6, 等待编译完成

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以下为比较老的内核版本，不建议尝试。

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宿主机Linux版本：Linux Mate 4.4.0-22-generic #40-Ubuntu SMP Thu May 12 22:03:15 UTC 2016 i686 athlon i686 GNU/Linux
宿主机(x86)gcc版本：gcc version 5.3.1 20160413 (Ubuntu 5.3.1-14ubuntu2.1)
目标机Linux内核版本：Linux (none) 2.6.28.7 #339 Wed Sep 7 14:59:33 PDT 2011 armv4tl unknown
目标机板卡：fl2440
交叉编译工具链版本：gcc version 4.9.1 20140710 (prerelease) (crosstool-NG linaro-1.13.1-4.9-2014.07 - Linaro GCC 4.9-2014.07)

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1. 准备内核和相关补丁
   linux-2.6.28.7 :
   https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/
   给yaff2文件系统打补丁：
   http://www.aleph1.co.uk/gitweb/?p=yaffs2.git;a=summary
   ./patch-ker.sh c ../linux-2.6.35
2. 检查交叉编译环境
   arm-linux-gnueabihf-gcc -v
3. 根据目标机bootloader修改机器码
   （以下如无特殊说明均是在源码主目录下操作的）

vim arch/arm/tools/mach-types
由于FL2440的机器码是193（其实就是缺省使用S3C2440的相关设置），所以我们需要修改机器码
删掉
机器码为182和193
修改
机器码362为193

4. 指定目标机的架构及交叉编译工具路径
vim Makefile
改为以下内容

ARCH              ?= arm 
CROSS_COMPILE     ?= /opt/arm/bin/arm-linux-gnueabihf-

5.增加devfs文件管理器的支持
我们所用的文件系统使用的是devfs文件管理器。
vim fs/Kconfig
找到(可以在命令行用/Pseudo查找)
menu "Pseudo filesystems"
添加如下语句：

config DEVFS_FS
         bool "/dev file system support (OBSOLETE)"
         default y    
config DEVFS_MOUNT
bool "Automatically mount at boot"
default y
depends on DEVFS_FS

帮助理解：Kconfig就是对应着内核的配置菜单。假如要想添加新的驱动到内核的源码中，能够修改Kconfig,这样就能够选择这个驱动，假如想使这个驱动被编译，要修改Makefile。

6.修改晶振频率
vim arch/arm/mach-s3c2440/mach-smdk2440.c

s3c24xx_init_clocks(12000000);/*s3c24xx_init_clocks(16934400);*/  

可解决打印信息乱码问题。

7. 修改MTD分区
vim arch/arm/plat-s3c24xx/common-smdk.c

static struct mtd_partition smdk_default_nand_part[] = {
[0] = {
		.name	= "Boot",
		.size	= 0x00100000,
		.offset = 0
	},
	[1] = {
		.name	= "MyApp",
		.size	= 0x003c0000,
		.offset = 0x00140000,
	},
	[2] = {
		.name	= "Kernel",
		.size	= 0x00300000,
		.offset = 0x00500000,
	},
	[3] = {
		.name	= "fs_yaffs",
		.size	= 0x0f000000,	 
		.offset = 0x00800000,
	},	
	[4] = {
		.name	= "WINCE",
		.size	= 0x03c00000,
		.offset = 0x04400000,
	}
};	

8.关闭ECC校验
vim drivers/mtd/nand/s3c2410.c
找到函数：s3c2410_nand_init_chip

chip->ecc.mode = NAND_ECC_NONE;/*chip->ecc.mode = NAND_ECC_SOFT; */

9.修改nandflash驱动，支持K9F2G08的nandflash
vim drivers/mtd/nand/nand_bbt.c
共需要改两处:

static struct nand_bbt_descr largepage_memorybased = {
        .options = 0,
        .offs = 0,
        .len = 2,           // 原数值为2，支持2K每页的flash.K9F1G08是1k每页的flash应改为1，K9F2G08是2k每页的flash
        .pattern = scan_ff_pattern
};

static struct nand_bbt_descr largepage_flashbased = {
        .options = NAND_BBT_SCAN2NDPAGE,
        .offs = 0,
        .len = 2,           // 原数值为2，支持2K每页的flash.K9F1G08是1k每页的flash应改为1，K9F2G08是2k每页的flash
        .pattern = scan_ff_pattern
};

核心板照片如下图：

10.开始裁剪内核
把s3c2410的缺省配置写入.config文件。

`make s3c2410_defconfig`

附：如果出现以下错误，

据说是由于老版本的内核不支持最新的make
找到图中的行修改类似于以下的内容：

修改前：config %config: scripts_basic outputmakefile FORCE
修改后：%config: scripts_basic outputmakefile FORCE

修改前：/ %/: prepare scripts FORCE
修改后： %/: prepare scripts FORCE

11.开始裁剪
make menuconfig

12. 配置Kernel Feature–使用ARM EABI编译

配置文件系统选项
配置yaffs2文件系统
修改配置如下：

 File systems  ---> 
    [*] Miscellaneous filesystems  --->
        <*>   YAFFS2 file system support 
            -*-     512 byte / page devices
            -*-     2048 byte (or larger) / page devices 
                [*]       Autoselect yaffs2 format 
                [*]     Cache short names in RAM

配置cpu相关选项
修改配置如下：

System Type  ---> 
    S3C2440 Machines  ---> 
        [*] SMDK2440
        [*] SMDK2440 with S3C2440 CPU module
    [*] Support ARM920T processor

去掉S3C2400 Machines、S3C2410 Machines、S3C2412 Machines、S3C2442 Machines的所有选项 ，否则会报错。如果现在make编译内核，内核就可以正常通过编译了.
附：出现错误：

处理方法：

 删除
@val = @{$canned_values{$hz}};
if (!defined(@val)) {
@val = compute_values($hz);
}
output前面加入
$cv = $canned_values{$hz};
@val = defined($cv) ? @$cv : compute_values($hz);