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Ubuntu下arm交叉编译环境的创建及基于s3c2410的linux2.6.22移植（一）

经历近2周的时间，查阅大量的参考资料和贴子，终于成功将linux2.6.22移植到ARM2410上。中间走了不少弯路，不过走弯路也是一种收获，因为可以碰到和解决许多问题，增长知识。因为linux版本问题以及开发平台的不同，网上的很多文章并不完全适合自己的板子，需要自己摸索和修改。写这点东西算是对前一阶段工作的总结，以免将来忘记。

移植大体的步骤主要有：

（1）交叉编译环境的建立（我的主机系统是ubuntu7.04）；

（2）开发板（我用的是博创的2410）NAND flash 分区管理；

（3） LCD、网卡驱动的移植；

（4） linux内核配置和编译；

（5） rootfs的制作；

（6）完成linux的启动和文件系统的挂载。

下面我会按照步骤逐一介绍。

一、 交叉编译环境的建立

建立交叉编译环境就是在宿主机（也就是pc机）的系统上建立一个模拟ARM的工作环境，使得在这个环境下编译产生的程序能够顺利的在ARM上的系统内运行。主要工作包括binutils、gcc以及glibc的编译生成，还有一些环境变量的设置。

（1） 准备工作：

下载源代码包： binutils-2.18.tar.bz2，gcc-4.2.1.tar.bz2，glibc-2.6.1.tar.bz2，glibc-ports-2.6.1.tar.gz，linux-2.6.22.tar.bz2

补丁包： binutils-2.18-genscripts_multilib-1.patch

binutils-2.18-posix-1.patch

gcc-4.2.1-cross_search_paths-1.patch

gcc-4.2.1-posix-1.patch

gcc-4.2.1-specs-1.patch

glibc-2.6.1-cross_hacks-1.patch

glibc-2.6.1-hppa_nptl-1.patch

glibc-2.6.1-libgcc_eh-1.patch

glibc-2.6.1-RTLD_SINGLE_THREAD_P-1.patch

glibc-2.6.1-sysdep_cancel-1.patch

glibc-csu.patch

注：Binutils 是一组开发工具，包括连接器，汇编器和其他用于目标文件和档案的工具；

GCC是C编译器，用来将C代码编译成汇编代码；

Glibc就是gcc编译时需要的库了,glibc-ports是提供glibc对ARM的支持；

Linux-2.6.22.tar.bz2是内核源代码包。

需要注意的是gcc和glibc以及linux内核版本需要保持对应。如果用比较老的编译器去编译新的内核，或者用新的编译器编译老版本的内核，会出现一些莫名其妙的错误。另外补丁包也是必备的，否则编译过程中也会出错。刚开始我就深受其害。

（2） 工作目录的建立：

目录的结构可以参考《Building.Embedded.Linux.Systems》。推荐整个目录放到/usr/local下，这样所有的用户都有访问权限。我当初没经验，直接放到home下了，后来会有些用户权限的小麻烦。这里给出我的目录结构：

$root@host:/home# ls

arm host

其中host是我的普通登陆用户帐号目录，arm就是工作目录了。为了方便，我平时用root登陆。

$root@host:/home# cd arm

$root@host:/home/arm# mkdir build-tools kernel rootfs tmp tools

其中编译交叉工具时的主要工作都在build-tools目录下完成，kernel目录用来存放内核源代码，rootfs目录是用来建立启动根文件系统的（后面会详细介绍），tmp是临时文件存放目录，tools目录就是最终生成的编译器gcc和glibc存放的地方。

（3） 设置环境变量：

$root@host:/home/arm# export PRJROOT=/home/arm

$root@host:/home/arm# TARGET=arm-linux

$root@host:/home/arm# PREFIX=${PRJROOT}/tools

$root@host:/home/arm# TARGET_PREFIX=${PREFIX}/${TARGET}

$root@host:/home/arm# PATH=${PREFIX}/bin:${PATH}

其中TARGET定义了交叉工具的工作平台类型，PREFIX指定交叉工具的最终安装目录，PATH指定系统寻找交叉工具可执行文件所在的路径。

（4） 编译前的准备：

$root@host:/home/arm# cd ${PRJROOT}/build-tools

$root@host:/home/arm/build-tools# mkdir build-binutils build-boot-gcc build-glibc build-gcc build-glibc-headers patch

将源码包放到这个目录下

$root@host:/home/arm/build-tools# ls

build-boot-gcc build-glibc build-binutils build-gcc build-glibc-headers patch

binutils-2.18.tar.bz2 gcc-4.2.1.tar.bz2 glibc-2.6.1.tar.bz2 glibc-ports-2.6.1.tar.gz

将补丁放到patch目录下：

$root@host:/home/arm/build-tools# cd patch

$root@host:/home/arm/build-tools/patch# ls

binutils-2.18-genscripts_multilib-1.patch binutils-2.18-posix-1.patch

gcc-4.2.1-cross_search_paths-1.patch gcc-4.2.1-posix-1.patch

glibc-2.6.1-cross_hacks-1.patch

glibc-2.6.1-hppa_nptl-1.patch glibc-2.6.1-libgcc_eh-1.patch

glibc-2.6.1-RTLD_SINGLE_THREAD_P-1.patch

glibc-2.6.1-sysdep_cancel-1.patch glibc-csu.patch

将内核源码包放到${PRJROOT}/kernel目录下

$root@host:/home/arm# cd kernel

$root@host:/home/arm/kernel# ls

linux-2.6.22.tar.bz2

（5） 开始编译

编译的过程主要有6个步骤;

a. 内核头文件的生成

b. Binary utilties的生成

c. Glibc头文件的生成

d. 第一阶段gcc的生成

e. glibc库文件的生成

f. 完整编译工具的生成

注：生成第一阶段gcc主要是用来生成glibc库文件。

1、 生成内核头文件

$root@host:/home/arm/kernel# tar xvjf linux-2.6.22.tar.bz2

$root@host:/home/arm/kernel# cd linux-2.6.22

$root@host:/home/arm/kernel/linux-2.6.22#

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux- menuconfig

其中menuconfig指定了配置界面，可用的还有config(全字符界面) xconfig（xwindow下的图形界面）。Ubuntu需要安装tk8.4以支持xconfig。另外需要将mawk卸载，安装gawk。（mawk有bug）

linux2.6的内核提供了对s3c2410的支持。在system中选上s3c2410系列就可以了。配置完毕退出保存。

$root@host:/home/arm/kernel/linux-2.6.22# cd include

$root@host:/home/arm/kernel/linux-2.6.22/include# cd linux

$root@host:/home/arm/kernel/linux-2.6.22/include/linux# ls version.h autoconf.h

version.h autoconf.h

这2个文件在后面的编译中会用到。如果没有，退到内目录下make version.h就可以了。

下面建立链接：

$root@host:/home/arm/kernel/linux-2.6.22/include# ln –s asm-arm asm

$root@host:/home/arm/kernel/linux-2.6.22/include# ln -s asm/arch-s3c2410 asm/arch

将内核头文件拷贝到最终安装目录下：

$root@host:/home/arm/kernel/linux-2.6.22/include# mkdir –p ${TARGET_PREFIX}/include

$root@host:/home/arm/kernel/linux-2.6.22/include# cp –rd asm-arm ${TARGET_PREFIX}/include

$root@host:/home/arm/kernel/linux-2.6.22/include#

cp –r asm- ${TARGET_PREFIX}/include

$root@host:/home/arm/kernel/linux-2.6.22/include# cp –r linux ${TARGET_PREFIX}/include

$root@host:/home/arm/kernel/linux-2.6.22/include# cp –d asm ${TARGET_PREFIX}/include

至此内核头文件建立完毕。

2、 建立Binary utilities:

binutils是一些二进制工具的集合，其中常用的是as ，ar和ld。

$root@host:/home/arm/kernel/include# cd ${PRJROOT}/build-tools

$root@host:/home/arm/build-tools# tar xvjf binutils-2.18.tar.bz2

$root@host:/home/arm/build-tools# cd build-binutils

$root@host:/home/arm/build-tools/build-binutils#

patch –Np1 –i /home/arm/build-tools/patch/binutils-2.18*

$root@host:/home/arm/build-tools/build-binutils#

../binutils-2.18/configure --target=${TARGET} –prefix=${PREFIX}

$root@host:/home/arm/build-tools/build-binutils# make

$root@host:/home/arm/build-tools/build-binutils# make install

${PREFIX}/bin下应该生成一些以arm-linux开头的文件

$root@host:/home/arm/build-tools/build-binutils# ls ${PREFIX}/bin

3、 生成glibc头文件：

$root@host:/home/arm/build-tools/build-binutils# cd ..

$root@host:/home/arm/build-tools/# tar xvjf glibc-2.6.1.tar.bz2

$root@host:/home/arm/build-tools/#

tar xvzf glibc-ports-2.6.1.tar.gz --directory ./glibc-2.6.1/

$root@host:/home/arm/build-tools/# cd glibc-2.6.1

$root@host:/home/arm/build-tools/glibc-2.6.1# mv glibc-ports-2.6.1 ports –v

打上补丁：

$root@host:/home/arm/build-tools/glibc-2.6.1#

patch –Np1 –i /home/arm/build-tools/patch/glibc-2.6.1-*patch

$root@host:/home/arm/build-tools/glibc-2.6.1# cd ..

$root@host:/home/arm/build-tools/# cd build-glibc-headers

这里需要添加对NPTL线程库的支持：