ARM-Linux内核移植之（二）——Linux2.6.22内核移植

平台：mini2440  交叉工具链：arm-linux-gcc-4.3.2

 

一、内核移植基本知识

         移植内核也叫构建BSP（boardsupprot packet）。BSP的作用有两个：一是为内核运行提供底层支持，二是屏蔽与板相关的细节。

         BSP的构建分三个层次

         1、体系结构层次

         对一些体系结提供linux内核支持，比如说ARM,X86等芯片。这一类工作一般在arc/xxx/下面额除了palt-xxx和mach-xxx目录的其他目录完成。

         2、SOC层次

         对一些公司提供的SOC微处理器提供linux内核支持，比如说三星公司的   S3C2440。这一类工作一般在arch/xxx/plat-xxxxarch/xxx/mach-xxxx目录下完成。我们可以看到在arch/arm/目录下同时有plat-s3c24xx和mach-s3c2440两个目录，这样做是因为plat-s3c24xx目录下存放了所有s3c24系列相同的代码,mach-s3c2440则只存放了与S3C2440有关的代码。

         2，板级层次

         这是我们一般的菜鸟要做的，上面两个层次一般有芯片公司的大牛完成了，但是不同的电路板的板级层次则需要由我们菜鸟完成的。这一类工作主要在mach-xxxx/目录下面的板文件完成，比如说mach-s3c2440/smdk-s3c2440.c这个S3C2440标准板文件。很多文档很多书籍都都直接在这个文件里面进行修改，这样是不对的，对于不同的电路板应该建立不同的板文件，比如说我的是mini2440,就应该建立一个smdk-mini2440.c文件或者mach-mini2440.c文件在mach-s3c2440下面。如果直接在里面修改是非常不规范的做法，这样不是在移植内核，这样是在破坏内核！（这一句是宋宝华说的）。

 

下面开始移植。

 

二、BSP构建

       1.建立板文件支持

         这一步我会重新建立一个板文件mach-mini2440.c，而不是直接在smdk-s3c2440.c里面修改，这样或许麻烦一些，但是为了保持对内核尊重的态度和规范的做法，认为应该这样做。

如果我们重新建立一个空的板文件将会导致大量的工作量，幸运的是smdk-s3c2440.c文件已经帮我们做了大量的工作，我们直接拷贝过来命名为mach-mini2440.c

         cp   arch/arm/mach-s3c2440/smdks3c2440.c     arch/arm/mach-s3c2440/mach-mini2440.c

        

修改arch/arm/mach-s3c2440/mach-mini2440.c文件将MACHINE_START宏括号里面的名字换成ID换成MINI2440，名字随便取，我们取“MINI2440”,这个ID最终会被扩展为MACH_TYPE_MINI2440，然后到arch/arm/tools/mach_types里面找对应的ID号，所有做完以这一步我们要在mach_types添加我们机器的ID

MACHINE_START(MINI2440,"MINI2440")

         /*Maintainer: Ben Dooks <[email protected]> */

         .phys_io   = S3C2410_PA_UART,

         .io_pg_offst     = (((u32)S3C24XX_VA_UART) >> 18)& 0xfffc,

         .boot_params = S3C2410_SDRAM_PA + 0x100,

 

         .init_irq    = s3c24xx_init_irq,

         .map_io             = smdk2440_map_io,

         .init_machine  = smdk2440_machine_init,

         .timer                = &s3c24xx_timer,

MACHINE_END

         然后在mach_types里面添加我们机器的ID,再最后一行添加

         mini2440        MACH_MINI2440             MINI2440       1999

         第一个表示机器名字，这个也随便取，第二个在Kconfig配置项里面定义的宏名称，下面一步我们会定义到，我们取名为MACH_MINI2440，第三表示MACH_START第一个参数ID名字，第四个是ID号。ID号我们取为1999。

        

修改arch/arm/mach-s3c2440/目录下的Kconfig和Makefile，以建立内核对板文件的支持使其可以被配置和编译进内核。

         首先修改Kconfig，在endmenu之前加入下面的内容：

 

87 config MACH_MINI2440     // 开发板名称宏定义

88  bool "mini2440"    // 开发板名称

89  select CPU_S3C2440     // 开发板使用的处理器类型

90  help

91     Say Y here if you are using the mini2440. // 帮助信息

 

         再修改Makefile

         obj-$(CONFIG_MACH_MINI2440)+= mach-mini2440.o

         注意这一行要添加在obj-$(CONFIG_ARCH_S3C2440)+= smdk-s3c2440.o后面，否则会编译错误。

         这样我们就可以通过makemenuconfig配置mini2440的板文件是否编译进内核。

        

         我们再跳到linux-2.6.22目录，执行makemenuconfig

         执行加载默认配置文件后，可以开始配置新增加的菜单。进入System Types菜单项，打开S3C24XX Implementations菜单，出现一个目标开发板的列表：

 

[ ] Simtec ElectronicsBAST (EB2410ITX)

[ ] IPAQ H1940

[ ] Acer N30

[ ] SMDK2410/A9M2410

[ ] SMDK2440

[ ] AESOP2440

[ ] Thorcom VR1000

[ ] HP iPAQ rx3715

[ ] NexVision OTOM Board

[ ] NexVision NEXCODER2440 Light Board

[ ] mini2440

         选中mini2440选项

         然后执行makezImage，如果能够正常编译，已经能够将mini2440板文件编译进内核了。如果不行，请检查上述步骤。

        

         2.修改机器码

         将编译在arch/arm/boot下面生成的zImage烧写到nand的kernel分区，然后启动。

         Copylinux kernel from 0x00060000 to 0x30008000, size = 0x00500000 ... done

zImage magic = 0x016f2818

Setup linux parameters at 0x30000100

linux command line is: "console=ttySAC0 root=/dev/nfsnfsroot=192.168.1.101:/home/work/shiyan/rootfsip=192.168.1.102:192.168.1.101:192.168.1.1:255.255.255.0:mini2440:eth0:off"

MACH_TYPE = 362

NOW, Booting Linux......

UncompressingLinux.................................................................................................done, booting the kernel.

 

Error: unrecognized/unsupported machine ID (r1 = 0x0000016a).

内核提示不能识别的机器ID，于是修改bootloader的参数使其机器ID为1999,我用的是supervivi使用命令set parammach_type 1999

 

3.修改时钟源频率

启动内核，出现一系列的乱码，这是因为时钟源设置的不对，我的开发板用的是12M的晶振，所以在arch/arm/mach-s3c2440.c的s3c24xx_init_clocks(16934400);处将16924400修改为12000000。即改为s3c24xx_init_clocks(12000000);

 

4.添加nand分区信息

再启动，发现还是不能启动，这是因为内核中填写的nand分区信息不对。于是修改nand分区信息，很多人的做法是直接修改arch/arm/plat-s3c24xx/Common-smdk.c文件里面的smdk_default_nand_part数据结构，这样是不提倡的做法，因为还是那句话，破坏了内核。我们应该再arch/arm/mach-s3c2440/mach-mini2440.c文件中建立我们自己板文件的nand信息。我们在mach-mini2440.c的staticstruct platform_device *smdk2440_devices[]前面添加

static struct mtd_partition smdk_default_nand_part[] = {

/*这里面填的是我用的mini2440分区信息*/

     [0] = {

              .name       = "patition1 supervivi",

              .size = 0x00040000,

              .offset      = 0,

     },

     [1] = {

              .name       = "patition2 param",

              .offset =0x00040000,

              .size = 0x00020000,

     },

     [2] = {

              .name       = "patition3 kernel",

              .offset =0x00060000,

              .size = 0x00500000,

     },

     [3] = {

              .name       = "patition4 root",

              .offset      = 0x00560000,

              .size = 64*1024*1024,

     },

     [4] = {

              .name       = "patition5 nand",

              .offset = 0,

              .size = 64*1024*1024,

     },

 

};

 

static struct s3c2410_nand_set smdk_nand_sets[] = {

     [0] = {

              .name                = "NAND",

              .nr_chips = 1,

              .nr_partitions  = ARRAY_SIZE(smdk_default_nand_part),

              .partitions        = smdk_default_nand_part,

     },

};

 

再修改mach-mini2440.c的smdk2440_machine_init函数，将我们的nand传给给nand设备

static void __init smdk2440_machine_init(void)

{  

     s3c24xx_fb_set_platdata(&smdk2440_lcd_cfg);

 

     /*将我们的nand信息传给nand设备*/

     s3c_device_nand.dev.platform_data= &smdk_nand_info;   //set nand infoto nand

    

     platform_add_devices(smdk2440_devices,ARRAY_SIZE(smdk2440_devices));

 

     //smdk_machine_init();

//smdk_machine_init()函数屏蔽，因为他会将arch/arm/plat-s3c24xx/Common-smdk.c里面的分区信息传给nand，这样我们的自己的nand信息就被覆盖了

 

     s3c2410_pm_init();//添加加这个函数是因为smdk_machine_init()里面调用了。

}

 

再修改mach-mini2440.c的smdk2440_devices

static struct platform_device *smdk2440_devices[] __initdata = {

     &s3c_device_usb,

     &s3c_device_lcd,

     &s3c_device_nand,//向内核添加nand设备

     &s3c_device_wdt,

     &s3c_device_i2c,

     &s3c_device_iis,

};

 

6.添加YAFFS文件系统支持

完成上述步骤工作后，还是不能正常挂载根文件系统，因为内核还没对yaffs文件系统进行支持。

下载cvs-root-yaffs.tar.gz补丁包文件，解压，运行yaffs2文件夹里面的脚本文件patch-ker.sh来给内核打补丁，用法如下

Usage: ./patch-ker.sh  c/l kernelpath

if c/l is c,then copy, if l then link

如果是l则yaffs2源码被链接到内核，如果是c则复制

我们运行./patch-ker.sh      c work/kernel_make/linux2.6.22

给内核打上yaffs2补丁，然后使用makemenuconfig配置内核使其支持yaffs2文件系统

File systems   --->
Miscellaneous filesystems --->
    <*>YAFFS2 file system support

 

7.配置内核支持EABI接口

完成上面的步骤之后运行，内核会在输出

VFS: Mounted root (yaffs filesystem) on device 31:2.

Freeing init memory: 132K

之后卡住，这个打印反应出内核实际上已经挂接上了根文件系统，之所以卡在这里是因为无法启动根文件系统上的init进程。是由于内核和根文件系统的应用程序的接口不一致。所以在内核中使用make menuconfig配置EABI支持

Kernel Features --->
        Memory split...--->
        [ ]preemptible Kernel...
        [*]Use the ARM EABI to compile thekernel
       [*]        Allow old ABI binaries to run......
           Memory model(flatMemory)--->
        [ ]Add lru list to tarcknon-evictable pages