Linux-2.6.32.2内核在mini2440上的移植(一)---构建自主开发环境

移植环境

1，主机环境：VMare下CentOS 5.5 ，1G内存。

2，集成开发环境：Elipse IDE

3，编译编译环境：arm-linux-gcc v4.4.3，arm-none-linux-gnueabi-gcc v4.5.1。

4，开发板：mini2440，2M nor flash，128M nand flash。

5，u-boot版本：u-boot-2009.08

6，linux 版本：linux-2.6.32.2

7，参考文章：

【1】嵌入式linux应用开发完全手册，韦东山，编著。

【2】http://blogold.chinaunix.net/u3/101649/showart_2276906.html

【3】Mini2440 之Linux 移植开发实战指南

1.1，构建自主开发环境

我们在进行u-boot移植时，在u-boot-2009.08在mini2440上的移植（六）---增加引导内核功能提到过机器码(MACH_TYPE)，在引导测试时，为了便于测试，使用的是友善官方移植好的linux内核。现在我们将从这里着手，逐步开始linux内核的移植。

【1】下载并解压内核源码

在命令行终端中可以通过下列方式下载，当然用其它下载工具下载

[root@localhost ~]# wgethttp://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v2.6/linux-2.6.32.2.tar.gz

然后解压：

[root@localhost ~]# cd ./linux-test/
[root@localhost linux-test]# tar -zxf ../linux-2.6.32.2.tar.gz
[root@localhost linux-test]# ls
linux-2.6.32.2 linux-2.6.39 yaffs2 yaffs2.tar.gz
[root@localhost linux-test]# cd linux-2.6.32.2
[root@localhost linux-2.6.32.2]#

【2】指定交叉编译变量

我们移植目的是让 Linux-2.6.32.2 可以在mini2440 上运行。首先，我们要使得Linux-2.6.32.2 的缺省目标平台成为ARM 的平台，修改总目录下的Makefile。

用gedit打开/Makefile，定位到183行，修改如下：

# Alternatively CROSS_COMPILE can be set in the environment.
# Default value for CROSS_COMPILE is not to prefix executables
# Note: Some architectures assign CROSS_COMPILE in their arch/*/Makefile
export KBUILD_BUILDHOST := $(SUBARCH)
ARCH?= arm
CROSS_COMPILE?= arm-linux-

# Architecture as present in compile.h

其中，ARCH 是指定目标平台为arm，CROSS_COMPILE 是指定交叉编译器，这里指定的是系统默认的交叉编译器，如要使用其它的，则要把编译器的全路径在这里写出。注意，在arm和arm-linux-后不要留空格，否则在编译时会出现错误。

接下来，要测试一下linux 的编译是否能正常通过。执行：
[root@localhost linux-2.6.32.2]# make s3c2410_defconfig

使用缺省内核配置文件,s3c2410_defconfig 是SMDK2440 的缺省配置文件
[root@localhost linux-2.6.32.2]# make

编译时间较长... ... 。编译通过，在此我们先不必烧写到开发板验证它的正确性。

【3】建立自己的目标平台

(1)关于机器码

以上编译是用的 Linux 内核本身支持的目标平台配置，它对应于SMDK2440。现在我们要参考SMDK2440 加入自已的开发板平台，我们使用的是mini2440，因此取名为MINI2440。需要说明的是，Linux-2.6.32.2 本身已经包含了mini2440 的支持，这样就出现了重名。那怎么办呢？在此我们依然使用MINI2440 这个名称，只不过在后面的移植步骤中，把原始内核自带的mini2440 代码部分直接删除就可以了，以免和我们自己移植的混淆。

首先，很关键的一点，内核在启动时，是通过bootloader 传入的机器码(MACH_TYPE)确定应启动哪种目标平台的，友善之臂已经为mini2440 申请了自己的机器码为1999，它位于linux-2.6.32.2/arch/arm/tools/mach_types 文件中，如下面所示：

打开/arch/arm/tools/mach-types，定位到1989行，可以看到文件中有相应的机器码的定义定义如下(黑体部分)：
exedaMACH_EXEDAEXEDA1994
mx31sf005MACH_MX31SF005MX31SF0051995
f5d8231_4_v2MACH_F5D8231_4_V2F5D8231_4_V21996
q2440MACH_Q2440Q24401997
qq2440MACH_QQ2440QQ24401998
mini2440MACH_MINI2440MINI24401999
colibri300MACH_COLIBRI300COLIBRI3002000
jadesMACH_JADESJADES2001
sparkMACH_SPARKSPARK2002
benzinaMACH_BENZINABENZINA2003

在U-boot/include/asm-arm/mach-types.h 文件的1985行附近(u-boot-2009.08)，可以看到mini2440 的机器码定义如下面所示：

#define MACH_TYPE_Q2440 1997
#define MACH_TYPE_QQ2440 1998
#define MACH_TYPE_MINI2440 1999 //mini2440的机器码
#define MACH_TYPE_COLIBRI300 2000
#define MACH_TYPE_JADES 2001

这需要两者相匹配，如果内核的机器码和bootloader 传入的不匹配，就会经常出现下面的错误：
Uncompressing Linux................................................................................................................................. done, booting
the kernel.
运行到这不就停住了。

接下来， 我们注意到linux-2.6.32.2/arch/arm/mach-s3c2440 目录下有个mach-mini2440.c 文件，它其实就是国外爱好者为mini2440 移植添加的主要内容了，但我们不用它，把它直接删除。将linux-2.6.32.2/arch/arm/mach-s3c2440/目录下的mach-smdk2440.c 复制一份。命名为mach-mini2440.c ，并打开文件定位到末尾处，找到

MACHINE_START(S3C2440, "SMDK2440") ， 将其修改为
MACHINE_START(MINI2440, "Mini2440 development board")
提示：开发板运行后，在命令行终端输入：cat /proc/cpuinfo 可以看到我们添加的开发板信息，当然这个信息可以定制成我们需要的信息。

(2)修改时钟源频率

在上面我们刚刚复制并修改过的mach-mini2440.c文件中，定位到163行附近，把其中的16934400(代表原SMDK2440 目标板的晶振是16.9344MHz)改为mini2440 开发板上实际使用的12000000(代表mini2440 开发板上的晶振12MHz，元器件标号为X2)，如下所示：

static void __init smdk2440_map_io(void)
{
s3c24xx_init_io(smdk2440_iodesc, ARRAY_SIZE(smdk2440_iodesc));
s3c24xx_init_clocks(12000000);
s3c24xx_init_uarts(smdk2440_uartcfgs, ARRAY_SIZE(smdk2440_uartcfgs));
}

(3)从SMDK2440 到MINI2440

因为我们要制作自己的mini2440 平台体系，因此把mach-mini2440.c 中所有的smdk2440 字样改为mini2440，可以使用批处理命令修改，在vim 的命令模式下输入：

%s/smdk2440/mini2440/g
上面这句的意思是：把所有和“smdk2440”匹配的字符串全部替换为“mini2440”，前面的“%s“代表字符串匹配，最后的“g”代表global，是全局的意思，不过这里采用另一种办法，在gedit里用查找替换，比较方便，操作如下：

gedit->搜索->替换，在打开的对话框中，在搜索一栏输入“smdk2440”，在替换为一栏输入“mini2440”然后点击全部替换按钮，即可完成。

除此之外，还有一个地方需要改动，在mini2440_machine_init(void)函数中，把smdk_machine_init()函数调用注释掉，因为我们后面会编写自己的初始化函数，不需要调用smdk2440 原来的，定位到173行，修改如下：

static void __init mini2440_machine_init(void)
{
s3c24xx_fb_set_platdata(&mini2440_fb_info);
s3c_i2c0_set_platdata(NULL);

platform_add_devices(mini2440_devices, ARRAY_SIZE(mini2440_devices));
//smdk_machine_init();
}

(4)编译测试

在 Linux 源代码根目录下执行

[root@localhost linux-2.6.32.2]# make mini2440_defconfig
#
# configuration written to .config
#
[root@localhost linux-2.6.32.2]# make mini2440_defconfig

使用Linux 官方自带的mini2440 配置。
[root@localhost linux-2.6.32.2]# make uImage

编译内核，时间较长，最后会生成uImage。把生成的内核文件uImage(位于arch/arm/boot 目录)下载到板子的内存中运行，可以看到内核已经可以正常启动了，如下所示，但此时大部分硬件驱动还没加，并且也没有文件系统，因此还无法登陆。

[u-boot@MINI2440]# usbslave
USB host is connected. Waiting a download.

Now, Downloading [ADDRESS:31000000h,TOTAL:2067310]
RECEIVED FILE SIZE: 2067310 (672KB/S, 3S)
[u-boot@MINI2440]# go 0x31000000
## Starting application at 0x31000000 ...
Uncompressing Linux.............................................................
................................................................... done, bootin
g the kernel.
Linux version 2.6.32.2 (root@localhost.localdomain) (gcc version 4.4.3 (ctng-1.6
.1) ) #4 Thu May 26 18:51:55 CST 2011
CPU: ARM920T [41129200] revision 0 (ARMv4T), cr=00007177
CPU: VIVT data cache, VIVT instruction cache
Machine: mini2440 devolopment board
Memory policy: ECC disabled, Data cache writeback
CPU S3C2440A (id 0x32440001)
S3C24XX Clocks, (c) 2004 Simtec Electronics
S3C244X: core 405.000 MHz, memory 101.250 MHz, peripheral 50.625 MHz
CLOCK: Slow mode (1.500 MHz), fast, MPLL on, UPLL on
Built 1 zonelists in Zone order, mobility grouping on. Total pages: 16256
Kernel command line: noinitrd console=ttySAC0,115200 init=/linuxrc mem=64M root
=/dev/nfs rw nfsroot=10.1.0.128:/nfsboot ip=10.1.0.129:10.1.128:10.1.0.1:255.25
5.255.0::eth0:off

... ...

【4】内核配置菜单中的mini2440 选项和实际代码是如何关联的

在开始移植其他驱动之前，我们再了解一些看起来比较“神秘”的常识，那就是运行make menuconfig 时，内核配置菜单中的mini2440 选项是如何出现的。需要确保前面已经执行了make mini2440_defconfig 加载了缺省配置，因为在x86平台下下执行此操作，系统默认的是x86平台，而且还要在顶层Makefile里作了如下修改：

export KBUILD_BUILDHOST := $(SUBARCH)
ARCH?= arm
CROSS_COMPILE?= arm-linux-

现在在终端中进入到linux-2.6.32.2根目录下执行：

[root@localhost linux-2.6.32.2]#make menuconfig

出现下图所示内核配置根菜单

按上下箭头键移动到 System Type，按回车进