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Linux内核移植笔记 | 03 - 移植Linux 3.4.2 内核到JZ2440(使用busybox制作根文件系统)

制作好的文件系统项目开源地址:github.com/Mculover666…

1. 编译安装busybox

系统环境:

  • ubuntu 18.04 64bit
  • arm-linux-gcc 4.4.3

1.1. 下载

官网下载挺快的:busybox.net/

此处使用1.20.2版本,在下载页面的最下面。

下载完成之后解压出来:

tar -jxf busybox-1.20.2.tar.bz2
复制代码

经过编译测试:

  • 1.20.2版本编译通过
  • 1.27.2版本编译失败
  • 1.30.1版本编译失败

1.2. 配置编译

busybox编译之前需要设置编译工具链:

cd busybox-1.20.2/
make menuconfig
复制代码

进入配置项 Busybox Settings:

进入 Build Options :

找到Cross compiler prefix (交叉编译器前缀)并修改为arm-linux-

退出并保存,配置完成。

1.3. 编译

make
复制代码


编译成功之后,开始使用busybox制作根文件系统。

2. 制作根文件系统

制作根文件系统映像文件,其实就是将我们上一节制作好的目录中的所有内容,按照一定的格式存放到一个文件中,这个文件可以直接烧写到存储器上,当系统启动后挂接这个设备,就可以读取到与原来目录一样的内容。

2.1. 安装busybox

首先新建一个安装目录 fs_mini_mdev_test 用于安装busybox,然后使用 CONFIG_PREFIX 环境变量指定该目录进行安装:

make install CONFIG_PREFIX=/home/ubuntu/busybox/fs_mini_mdev_test
复制代码


安装完成之后,在安装目录中就有了基本命令的目录,如图:

2.2. 安装库

2.2.1. 寻找编译器库

首先找到交叉编辑器所在位置:

echo $PATH
复制代码


然后进入到该目录:

cd /usr/arm-linux-toolchains4.4.3/bin
cd ..
复制代码


寻找交叉编译器所使用的库文件:

find -name lib
复制代码


找到了这5个库,接着来sys-root这两个库里都有哪些文件:

  • ./arm-none-linux-gnueabi/sys-root/usr/lib

  • ./arm-none-linux-gnueabi/sys-root/lib

2.2.2. 复制库文件

拷贝 sys-root/lib 库文件:

cd ~ 
mkdir /home/ubuntu/busybox/fs_mini_mdev_test/lib
cp -d /usr/arm-linux-toolchains4.4.3/arm-none-linux-gnueabi/sys-root/lib/*so* /home/ubuntu/busybox/fs_mini_mdev_test/lib/ 
复制代码

接着再拷贝sys-root/usr/lib 库里的文件:

cd ~
mkdir /home/ubuntu/busybox/fs_mini_mdev_test/usr/lib 
cp -d /usr/arm-linux-toolchains4.4.3/arm-none-linux-gnueabi/sys-root/usr/lib/*so* /home/ubuntu/busybox/fs_mini_mdev_test/usr/lib/
复制代码

2.3. 构建etc目录

etc目录下的内容取决于要运行的程序,本教程中只创建三个文件:

  • etc/inittab
  • etc/init.d/rcS
  • etc/fsttab

其中,init进程将根据inittab文件来创建其它子进程,比如调用脚本文件配置ip地址、挂接其它文件系统等,最后启动shell。

  • ① 创建etc/inittab文件

仿照Busybox中example下的inittab文件内容,在fs_mini_mdev_test/目录下,创建etc目录,再进入目录创建一个inittab文件,编辑以下内容:

# /etc/inittab
::sysinit:/etc/init.d/rcS
console::askfirst:-/bin/sh
::ctrlaltdel:/sbin/reboot
复制代码
  • ② 创建etc/init.d/rcS文件

在etc目录下创建该文件,这是一个脚本文件,可以在里面添加需要自动执行的命令,编辑以下内容:

#!/bin/sh
mount -a
mkdir /dev/pts
mount -t devpts devpts /dev/pts
echo /sbin/mdev > /proc/sys/kernel/hotplug
mdev -s
复制代码

再加上可执行权限,否则启动时会提示没有权限:

sudo chmod +x init.d/rcS
复制代码

暂时不支持网卡,不配置ip。

  • ③ 创建etc/fstab文件

该文件中的内容表示执行mount -a 命令后要挂载的文件系统,内容如下:

#device mount-point     type    options dump    fsck    order
proc    /proc   proc    defaults        0       0
tmpfs   /tmp    tmpfs   defaults        0       0
sysfs   /sys    sysfs   defaults        0       0
tmpfs   /dev    tmpfs   defaults        0       0
复制代码

2.4. 构建dev目录

init 进程要用到两个设备文件,建立:

cd fs_mini_mdev_test/
mkdir dev
cd dev
sudo mknod console c 5 1
sudo mknod null c 1 3
复制代码

2.5. 创建其它目录

其它目录可以是空目录,创建命令如下:

cd fs_mini_mdev_test/
mkdir proc mnt tmp sys root
复制代码

3. 制作jffs2映像文件

接下来需要将制作好的根文件系统目录 fs_mini_mdev_test 制作为一个文件系统映像,因为Linux内核目前还没有配置支持yaffs2,所以使用jffs2来测试。

3.1. 安装mtd-utils工具

sudo apt-get install mtd-utils
复制代码

3.2. 制作jffs2文件系统

首先确保在文件目录的上一级:

执行制作命令:

mkfs.jffs2 -n -s 2048 -e 128KiB -d fs_mini_mdev_test -o fs_mini_mdev_test.jffs2
复制代码

这些参数的意思为:

  • -n:不要在每个擦除块上都加上清除标志;
  • -s 2048:指明一页大小为2048字节;
  • -e 128KiB:指明一个擦除扇区大小为128KB;
  • -d fs_mini_mdev_test:指定要打包的根文件系统目录;
  • -o fs_mini_mdev_test.jffs2:指明输出的映像文件名称;

制作完成:

3.3. 烧写测试

参考教程:uboot研读笔记 | 10 - 移植uboot 2012.04到JZ2440(烧写Linux内核、烧写yaffs2文件系统)

将该文件系统映像下载到windows主机中,存放到TFTP服务器目录,然后在开发板中使用uboot烧录nand flash中:

tftp 30000000 fs_mini_mdev_test.jffs2
nand erase.part filesystem
nand write.jffs2 30000000 260000 678c24
复制代码


然后设置环境变量:

set bootargs console=ttySAC0,115200 root=/dev/mtdblock3 rootfstype=jffs2
saveenv
复制代码


重启开发板,测试是否可以挂载成功:

reset
复制代码

3.4. 解决问题

这个问题是因为编译器编译时使用了eabi接口(Embedded Application Binary Interface,嵌入式应用二进制接口),但是内核中没有开启配置,所以内核提示这是非法指令。

解决方案就是:在内核中配置支持该接口

进入内核目录:

make menuconfig
复制代码

进入 Kernel Features :

选中图中这一项即可:

然后退出,保存设置,重新编译内核:

make uImage
复制代码

编译成功后,内核大小为2361KB,超过划分的2MB分区,所以不能烧写到nand flash中,直接使用tftp下载到内存中运行,后续文章中裁剪内核<2MB之后才能烧写到nand flash中!

重新烧写内核,启动进行测试:

tftp 30000000 uImage
bootm 30000000
复制代码

启动之后,可以看到Linux内核启动成功,根文件系统挂载成功,成功进入Linux命令行:

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