[转帖]我也来做嵌入式 linux(连载一)

jaffas1101 · 发表于 2005-10-9 17:39:36

前言 
前些阵子做了一个在U盘上跑的，但是没有做笔记，稀里糊涂地做完了，这阵子得了一本《构建嵌入式Linux系统》，打算重新照着再做一遍，把笔记贴上来，也不敢保证一定做得出来，做到哪一步算哪一步吧！ 
 
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制作嵌入式linux 
kendo (C) copyleft 
2005-10-09 
 
 
目的：构建一个X86平台的小型Linux系统，存储设备选择硬盘或CF卡； 
 
第一章准备工作 
1、主机平台 
Redhat 9.0 +原生GNU工具链 
 
2、开发目录 
control-project control-module daq-module bootloader build-tools debug doc images kernel rootfs sysapps tmp tools sysmgnt-module user-interface 
 
目录说明 
目录内容 
bootloader 目标板的引导加载程序，如lilo等 
build-tools 建立交叉编译平台的工具源码 
debug 调试工具及所有相关包 
doc 项目中用到的所有文档 
images 编译好的内核映像，以及根文件系统 
kernel 各个版本的Linux内核源码 
rootfs 制作好的根文件系统 
sysapps 目标板将要用到的系统应用系统，比如thttpd,udhcpd等 
tmp 存放临时文件 
tools 编译好的跨平台开发工具链以及C链接库 
 
按照上面所示目录树，在本机创建相应目录 
_____________________________________________________ 
 
第二章建立交叉编译平台 
准备工作 
所需软件 
Linux-2.4.18 
binutils-2.10.1 
gcc-2.95.3 
uClibc-0.9.16 
将这些软件存放入对应的工作目录中； 
 
1、设置工作空间 
根据工作空间的实际情况，建立脚本develdaq 
export PROJECT=daq-module 
export PRJROOT=/home/kendo/control-project/${PROJECT} 
export TARGET=i386-linux 
export PREFIX=${PRJROOT}/tools 
export TARGET_PREFIX=${PREFIX}/${TARGET} 
export PATH=${PREFIX}/bin:${PATH} 
export PATH=${PREFIX}/BIN:${PREFIX}/uclibc/bin:${PATH} 
 
cd $PRJROOT 
 
2、准备安装build-tools 
建立目录 
. develdaq 
cd ${PRJROOT}/build-tools 
mkdir build-binutils build-boot-gcc build-gcc build-uclibc 
这四个目录分别对应二进制工具程序、引导编译器、完整编译器、C链接库 
 
内核头文件的设置 
将准备好的内核源码放入${PRJROOT}/kernel，解压 
tar xvzf linux-2.4.18.tar.gz 
 
将解压后生成的目录改名为linux-2.4.18，这样方便多个版本共存，编译之 
cd linux-2.4.18 
make ARCH=i386 CROSS_COMPILE=i386-linux- menuconfig 
其中ARCH CROSS_COMPILE对应的目标板的平台。 
选针对实际情况随便选选 
 
建立交叉工具链所需要的include目录，并将内核头文件复制过去： 
mkdir –p ${TARGET_PREFIX}/include 
[root@skynet linux-2.4.18]# cp -r include/linux/ ${TARGET_PREFIX}/include 
[root@skynet linux-2.4.18]# cp -r include/asm-i386/ ${TARGET_PREFIX}/include/asm 
[root@skynet linux-2.4.18]# cp -r include/asm-generic/ ${TARGET_PREFIX}/include 
 
3、安装binutils 
取出源码： 
[root@skynet linux-2.4.18]# cd ${PRJROOT}/build-tools 
tar zxvf binutils-2.10.1.tar.gz 
 
进入为binutils建立的目录，配置： 
# cd build-binutils/ 
# ../binutils-2.10.1/configure --target=$TARGET --prefix=${PREFIX} 
target为目标板类型，prfix为安装目录 
#make 
一切顺利……继续安装 
#make install 
这样，binutils被安装至指定的PREFIX中，看一看先： 
[root@skynet binutils-2.10.1]# ls -l ${PREFIX}/bin 
total 18320 
-rwxr-xr-x 1 root root 1375636 Oct 9 12:31 i386-linux-addr2line 
-rwxr-xr-x 2 root root 1387052 Oct 9 12:31 i386-linux-ar 
-rwxr-xr-x 2 root root 2459611 Oct 9 12:32 i386-linux-as 
-rwxr-xr-x 1 root root 122899 Oct 9 12:31 i386-linux-c++filt 
-rwxr-xr-x 1 root root 175697 Oct 9 12:32 i386-linux-gasp 
-rwxr-xr-x 2 root root 1952165 Oct 9 12:32 i386-linux-ld 
-rwxr-xr-x 2 root root 1393750 Oct 9 12:31 i386-linux-nm 
-rwxr-xr-x 1 root root 1829174 Oct 9 12:31 i386-linux-objcopy 
-rwxr-xr-x 1 root root 1948079 Oct 9 12:31 i386-linux-objdump 
-rwxr-xr-x 2 root root 1387047 Oct 9 12:31 i386-linux-ranlib 
-rwxr-xr-x 1 root root 240373 Oct 9 12:31 i386-linux-readelf 
-rwxr-xr-x 1 root root 1299977 Oct 9 12:31 i386-linux-size 
-rwxr-xr-x 1 root root 1276928 Oct 9 12:31 i386-linux-strings 
-rwxr-xr-x 2 root root 1829169 Oct 9 12:31 i386-linux-strip 
 
每个工具加了刚才指定的前缀i386-linux- 
 
4、安装GCC 
gcc 要麻烦点，需要先建立一个引导编译器，只支持C语言，等链接库建立好后，才能安装完速的支持C++的…… 
取出源码： 
#cd .. 
#tar zxvf gcc-2.95.3.tar.gz 
 
配置： 
[root@skynet build-tools]# cd build-boot-gcc/ 
[root@skynet build-boot-gcc]# ../gcc-2.95.3/configure --target=$TARGET --prefix=${PREFIX} --without-headers --with-newlib --enable-languages=C 
注：--without-header，因为是交叉编译，并不需要目标板的系统头文件； 
--with-newlib，告诉配置工具，不需要使用glibc 
--enable-languages=C，告诉编译器，支持哪种语言 
 
编译： 
make all-gcc 
还是很顺利，没有报错，安装： 
make install-gcc 
 
5、安装C链接库uClibc 
解压： 
#cd .. 
#tar jvxf uClibc-0.9.16.tar.bz2 
 
配置： 
进入源码目录 
# cd uClibc-0.9.16 
# make CROSS=i386-linux- menuconfig 
 
根据实际需要，选择相应的项，也可以采用默认值，对于交叉编译来说，我改变了以下三项设置： 
Linux kernel header location ${PRJROOT}/kernel/linux-2.4.18 
Shared library loader path /lib 
uClibc development environment directory ${PRJROOT}/tools/uclibc 
 
编译： 
#make CROSS=i386-linux- 
 
安装： 
#make CROSS=i386-linux- PREFIX=”” install 
 
# ls /home/kendo/control-project/daq-module/tools/uclibc/ 
bin include lib usr 
其中，bin目录下边，就是uclibc对应的二进制工具了 
 
6 、安装完整的编译器 
第一遍安装gcc时，因为那个时候链接库还没有安装，所以使用了—without选项，现在uClibc安装完成了，利用它的include 和lib，安装完整的编译器，使之支持C++： 
[root@skynet daq-module]# cd build-tools/ 
[root@skynet build-tools]# cd build-gcc/ 
[root@skynet build-gcc]# ../gcc-2.95.3/configure --target=$TARGET --prefix=${PREFIX} --with-headers=${PRJROOT}/tools/uclibc/include --with-libs=${PRJROOT}/tools/uclibc/lib --enable-languages=C,C++ 
 
编译这个要好办天，上QQ打了一会儿俄罗斯方块…… 
回过头来，顺利编译完成，安装： 
make install 
 
收工 
 
7、检测工具链 
花了四五十分钟时间，总算把整个交叉编译工具链搭建好了，检测一下先， 
#cd ${PRJROOT}/tools 
# ls -l 
total 32 
bin 交叉开发工具 
i386-linux 目标板专用文件 
include 供交叉开发工具使用的头文件 
info gcc 的info文件 
lib 供交叉开发工具使用的库文件 
man 交叉开发工具在线说明文件 
share 交叉开发工具与链接库共享的文件 
uclibc uclibc的二进制工具程序、库文件、头文件等 
 
因为没有使用glibc，而使用了uclibc代替之，所以inclue、lib这些目录基本上没有多少内容，实际使用的include、lib文件都在uclibc对应的子目录下边； 
 
8、使用工具链 
工具链做好了，能不能交叉编译，大家可以写个小程序测试一下，编译程序不再是gcc，而是${PRJROOT}/toos/uclibc/bin/ i386-uclibc-gcc，如果觉得每次输入这么长个路径麻烦，可以把它写到PATH中，如我在起先建立的脚本develdap中增加如下语句： 
export PATH=${PREFIX}/bin:${PREFIX}/uclibc/bin:${PATH} 
 
明天再接着编译内核吧……^o^

jaffas1101 · 发表于 2005-10-11 10:05:07

昨天建好了工作空间，搭建好了交叉编译环境，今天来编译内核 
 
——————————————————————————————————— 
第三章内核编译 
1、编译 
因为我打算新系统应该支持网桥，而且需要网桥下Netfilter的支持，所以先到sourceforge下载2.4.18内核的网桥补丁bridge-nf-0.0.8-bds-against-2.4.18.diff.gz。我下载的URL： 
<a target=_blank href=http://sourceforge.net/project/showfiles.php?group_id=39571&package_id=49683>http://sourceforge.net/project/showfiles.php?group_id=39571&package_id=49683</a> 
偷个懒，在Win2000下解压，然后拷贝到内核所在目录 
给内核打补丁： 
[root@skynet linux-2.4.18]# patch -p1 <bridge-nf-0.0.8-bds-against-2.4.18.diff 
patching file include/linux/netfilter.h 
patching file include/linux/netfilter_ipv4.h 
patching file include/linux/skbuff.h 
patching file net/bridge/br.c 
patching file net/bridge/br_forward.c 
patching file net/bridge/br_input.c 
patching file net/bridge/br_private.h 
patching file net/bridge/Makefile 
patching file net/Config.in 
patching file net/core/netfilter.c 
patching file net/core/skbuff.c 
patching file net/ipv4/ip_output.c 
patching file net/ipv4/netfilter/ip_tables.c 
patching file net/ipv4/netfilter/ipt_LOG.c 
patching file net/bridge/br_netfilter.c 
 
开始编译内核： 
# make ARCH=i386 CROSS_COMPILE=i386-linux- menuconfig 
根据实际情况选择，以前还没有在2.4.18下边做过支持网桥的测试，找了半天没有找到 
netfilter (firewalling) support 
这个东东，郁闷了，管它的，继续…… 
 
# make ARCH=i386 CROSS_COMPILE=i386-linux- clean dep 
 
# make ARCH=i386 CROSS_COMPILE=i386-linux- bzImage 
 
总算可以去上洗手间了…… 
OK，编译完成，673K，稍微大了点，得想办法做到512以下才好，算了，等整个系统做完了，再回头来想办法做这个工作。 
 
因为没有选择内核支持，建立/安装内核的步骤工作又省了…… 
 
2、安装 
先将编译好的压缩的内核映像、未压缩的内核映像、内核符号映射文件以及配置文件拷贝到${PRJROOT}/images中： 
# cp arch/i386/boot/bzImage ${PRJROOT}/leadbbsfile/bzImage-2.4.18-rmk5 
# cp vmlinux ${PRJROOT}/leadbbsfile/vmlinux-2.4.18-rmk5 
# cp System.map ${PRJROOT}/leadbbsfile/System-2.4.18-rmk5 
# cp .config ${PRJROOT}/leadbbsfile/2.4.18-rmk5 
 
清理内核源码，让它恢复到初始状态： 
# make ARCH=i386 CROSS_COMPILE=i386-linux- distclean 
 
3、测试内核 
将bzImage-2.4.18-rmk5拷贝至boot目录下，编译lilo.conf 
#vi /etc/lilo.conf 
加入如下语句： 
 
image=/boot/bzImage-2.4.18-rmk5 label=linux-bridge root=/dev/hda1 read-only append="root=/dev/hda1" 
重新安装lilo： 
#lilo 
Added linux-bridge 
Added linux * 
 
重启系统试试…… 
还算好，一切顺利，系统启来了…… 
花费时间：30分钟 
 
总结： 
1、编译内核时，没有看到针对2.4.19时，网桥下那个netfilter (firewalling) support选项，是2.4.18本身就没有吗，还是补丁打得不对？没有经验，希望哪位大哥指正； 
 
2、没有仔细根据目标机的实际硬件配置，来精简内核。希望等系统做完整了，能正常运行了，以后再慢慢来把内核精简了^ 
 
 
附，内核选择： 
内核编译记录： 
Code maturity level options 不选 
Loadable module support 不选，不用模块支持，全部编译进内核，因为定位一个小型系统，功能非常简单，这样做，虽然扩展性差点，内核大点，不过可以省很多工作； 
Processor type and features 根据实际，选择处理器类型 
General setup ---> 
<LI> Networking support 
<LI> PCI support 
(Any) PCI access mode 
<LI> PCI device name database 
<LI> System V IPC 
<LI> Sysctl support 
(ELF) Kernel core (/proc/kcore) format 
<LI> Kernel support for ELF binaries 
<LI> Power Management support 
 
Memory Technology Devices (MTD) ---> MTD设备，我用CF卡，不选 
 
Parallel port support ---> 不选 
 
Plug and Play configuration ---> 我的系统用不着即插即用，不选 
 
Block devices ---> 
<LI> Loopback device support 
<LI> RAM disk support 
(4096) Default RAM disk size (NEW) 
<LI> Initial RAM disk (initrd) support 
 
Multi-device support (RAID and LVM) ---> 不选 
 
Networking options ---> 
[ ] Packet socket: mmapped IO 
[ ] Netlink device emulation 
[ ] Network packet filtering debugging (NEW) 
[ ] Socket Filtering 
[ ] IP: kernel level autoconfiguration 
[ ] IP: tunneling 
[ ] The IPX protocol 
[ ] Appletalk protocol support 
[ ] DECnet Support 
QoS and/or fair queueing ---> 不选 
 
ATA/IDE/MFM/RLL support ---> 用了默认的 
 
Telephony Support ---> 不选 
 
SCSI support ---> 不选 
 
Fusion MPT device support ---> 不选 
 
I2O device support ---> 不选 
 
Network device support ---> 根据实际情况选择 
 
Amateur Radio support ---> 不选 
 
IrDA (infrared) support ---> 不选 
 
ISDN subsystem ---> 不选 
 
Old CD-ROM drivers (not SCSI, not IDE) ---> 不选 
 
Input core support ---> 不选 
 
Character devices ---> 
<LI> Virtual terminal 
<LI> Support for console on virtual terminal 
<LI> Standard/generic (8250/16550 and compatible UARTs) serial support 
<LI> Support for console on serial port 
 
Multimedia devices ---> 不选 
 
File systems ---> 
<LI> Kernel automounter version 4 support (also supports v3) 
<LI> Virtual memory file system support (former shm fs) 
<LI> /proc file system support 
<LI> Second extended fs support 
 
Console drivers ---> 
<LI> VGA text console 调试时接显示器用 
 
剩下三个都不要 
Sound ---> 
USB support ---> 
Kernel hacking --->

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