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
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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^

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

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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：
http://sourceforge.net/project/showfiles.php?group_id=39571&package_id=49683
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 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 --->

Networking support

PCI support
(Any) PCI access mode

PCI device name database

System V IPC

Sysctl support
(ELF) Kernel core (/proc/kcore) format

Kernel support for ELF binaries

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 --->

Loopback device support

RAM disk support
(4096) Default RAM disk size (NEW)

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 --->

Virtual terminal

Support for console on virtual terminal

Standard/generic (8250/16550 and compatible UARTs) serial support

Support for console on serial port

Multimedia devices ---> 不选

File systems --->

Kernel automounter version 4 support (also supports v3)

Virtual memory file system support (former shm fs)

/proc file system support

Second extended fs support

Console drivers --->

VGA text console 调试时接显示器用

剩下三个都不要
Sound --->
USB support --->
Kernel hacking --->