linux驱动学习（三）之uboot与内核编译

最新推荐文章于 2024-12-05 00:45:00 发布

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GEC6818内核源码下载：点击跳转

一、环境配置

由于GEC6818对应是64位系统，虚拟机中的linux系统也要是64位，比如：ubuntu16.04.rar

但是，ubuntu16.04.rar系统，对虚拟机有要求：
打开ubuntu16.04.vmx查看对虚拟机的要求：
virtualHW.version = "12" ----- VM为12
如果说电脑上的VM低于12，不要重新安装VM，
virtualHW.version = "10"

二、源码拷贝

把6818GEC.tar.gz拷贝到linux系统下，不能采用文件共享来在windows下编译uboot和内核

第一步：拷贝源码到linux的家目录下

第二步：解压源码

sudo tar zxvf 6818GEC.tar.gz

第三步：修改源码的权限

chmod 777 6818GEC

第四步：查看源码的目录内容

$ ls -l
total 40
drwxrwxr-x 15 gec gec 4096 Feb 15  2017 buildroot
drwxrwxr-x 20 gec gec 4096 Jul 17  2017 GEC6818uboot ---->开发板Uboot的源码
drwxrwxr-x 25 gec gec 4096 Jul 17  2017 kernel ---> 开发板内核的源码
drwxrwxr-x  3 gec gec 4096 Jul 18  2016 linux
-rwxrwxr-x  1 gec gec 6019 Jul 17  2017 mk ---> 脚本
drwxrwxr-x  5 gec gec 4096 Dec 21  2016 out ----> UBOOT和内核的输出
drwxrwxr-x  3 gec gec 4096 Jul 18  2016 prebuilts ---> 编译uboot与内核使用到的工具链
drwxrwxr-x  3 gec gec 4096 Jul 18  2016 prototype
drwxrwxr-x  3 gec gec 4096 Feb 14  2017 tools

三、mk脚本分析

1) 关于路径变量
BS_DIR_TOP=$(cd `dirname $0` ; pwd) ----> gec@ubuntu:~/6818GEC$ ./mk 1 2 3 1 ./mk 相当于 $0
$() ----->提取内容，并且把内容赋值给变量BS_DIR_TOP
                           gec@ubuntu:~/6818GEC$ pwd
                               /home/gec/6818GEC
                               BS_DIR_TOP=/home/gec/6818GEC
   BS_DIR_RELEASE=${BS_DIR_TOP}/out/release
   BS_DIR_TARGET=${BS_DIR_TOP}/out/target/product/GEC6818/
   BS_DIR_UBOOT=${BS_DIR_TOP}/GEC6818uboot ----> uboot的路径
   BS_DIR_KERNEL=${BS_DIR_TOP}/kernel ----> 内核的路径
   BS_DIR_BUILDROOT=${BS_DIR_TOP}/buildroot

   以上都是变量进行赋值

2)关于路径变量
BS_CROSS_TOOLCHAIN_BOOTLOADER=${BS_DIR_TOP}/prebuilts/gcc/linux-x86/arm/arm-eabi-4.8/bin/arm-eabi-
BS_CROSS_TOOLCHAIN_KERNEL=${BS_DIR_TOP}/prebuilts/gcc/linux-x86/arm/arm-eabi-4.8/bin/arm-eabi-
以上都是工具逻的路径

3) Target Config
BS_CONFIG_BOOTLOADER_UBOOT=GEC6818_config ---->编译uboot要使用到的配置文件
   BS_CONFIG_KERNEL=GEC6818_defconfig ---> 编译kernel要使用到的配置文件
       gec@ubuntu:~/6818GEC/kernel/arch/arm/configs$ ls
       GEC6818_defconfig
   BS_CONFIG_FILESYSTEM=PRODUCT-GEC6818-userdebug
   BS_CONFIT_BUILDROOT=GEC6818_defconfig

4)编译各个模块的功能函数
setup_environment()
   build_bootloader_uboot()
   build_kernel()

5) 普通变量
   threads=4
   uboot=no ----> 默认情况下为no
   kernel=no
   system=no
   buildroot=no
6) 分析shell语句
if [ -z $1 ]; then
   uboot=yes
   kernel=yes
   system=yes
   buildroot=yes
fi

7) case语句
while [ "$1" ]; do
case "$1" in
   -j=*)
       x=$1
       threads=${x#-j=}
       ;;
   -u|--uboot)
       uboot=yes
   ;;
   -k|--kernel)
   kernel=yes
   ;;
   -s|--system)
       system=yes
   ;;
   -b|--buildroot)
   buildroot=yes
   ;;
   -a|--all)
       uboot=yes
       kernel=yes
       system=yes
       buildroot=yes
   ;;
   如果$1 的值为 -u 或者 --uboot，则执行
   uboot=yes

8) 根据变量的值的状态调用相应的函数
if [ "${uboot}" = yes ]; then
build_bootloader_uboot || exit 1
fi

   if [ "${kernel}" = yes ]; then
       build_kernel || exit 1
   fi

9)分析相关的函数
   build_bootloader_uboot

   build_kernel()
   {
       export PATH=${BS_DIR_UBOOT}/tools:$PATH ---> 配置PATH
       # Compiler kernel
       cd ${BS_DIR_KERNEL} || return 1 ---> 进入到内核目录
       make ${BS_CONFIG_KERNEL} ARCH=arm CROSS_COMPILE=${BS_CROSS_TOOLCHAIN_KERNEL} || return 1-->
       等价于 make GEC6818_defconfig ARCH=arm CROSS_COMPILE=/home/gec/6818GEC/prebuilts/gcc/linux-x86/arm/arm-eabi-4.8/bin/arm-eabi-
       make -j${threads} ARCH=arm CROSS_COMPILE=${BS_CROSS_TOOLCHAIN_KERNEL} || return 1
       make -j${threads} ARCH=arm CROSS_COMPILE=${BS_CROSS_TOOLCHAIN_KERNEL} uImage || return 1 --->
       生成内核的镜像：uImage

# Copy uImage to release directory
#cp -v ${BS_DIR_KERNEL}/arch/arm/boot/uImage ${BS_DIR_RELEASE}

#echo "^_^ kernel path: ${BS_DIR_RELEASE}/uImage"

       # generate boot.img
       cd ${BS_DIR_TOP} || return 1
       echo 'boot.img ->' ${BS_DIR_RELEASE}
       # Make boot.img with ext4 format, 64MB
       cp -v ${BS_DIR_KERNEL}/arch/arm/boot/uImage ${BS_DIR_TARGET}/boot --->
       把uImage拷贝到${BS_DIR_TARGET}/boot目录下

       mkuserimg.sh -s ${BS_DIR_TARGET}/boot ${BS_DIR_TARGET}/boot.img ext4 boot 67108864 --->
       通过mkuserimg.sh脚本中的命令，把${BS_DIR_TARGET}/boot目录的uImage文件，制作成
       ${BS_DIR_TARGET}/目录下boot.img镜像文件

       cp -av ${BS_DIR_TARGET}/boot.img ${BS_DIR_RELEASE} || return 1; --->
       把编译好的boot.img拷贝到 ${BS_DIR_RELEASE}目录下
       return 0
   }

   综上分析得出:
   编译uboot：./mk -u
   编译内核:./mk -k

四、使用mk脚本来编译内核

~/6818GEC$ ls

buildroot GEC6818uboot kernel linux mk out prebuilts prototype tools

~/6818GEC$ ./mk -k

内核编译输出的结果：

Kernel: arch/arm/boot/Image is ready ---> 内核Image
   Kernel: arch/arm/boot/zImage is ready ---> 内核zImage
   UIMAGE  arch/arm/boot/uImage ---->内核的最终镜像
   gec@ubuntu:~/6818GEC/kernel/arch/arm/boot$ ls
  bootp  compressed  dts  Image  install.sh  Makefile  uImage  zImage

    Image Name:   Linux-3.4.39-gec
    Created:      Sun Feb 17 19:14:47 2019
    Image Type:   ARM Linux Kernel Image (uncompressed)
    Data Size:    5532568 Bytes = 5402.90 kB = 5.28 MB
    Load Address: 40008000
    Entry Point:  40008000
      Image arch/arm/boot/uImage is ready
    boot.img -> /home/gec/6818GEC/out/release
    '/home/gec/6818GEC/kernel/arch/arm/boot/uImage' -> '/home/gec/6818GEC/out/target/product/GEC6818//boot/uImage'
    make_ext4fs -s -T -1 -l 67108864 -a boot /home/gec/6818GEC/out/target/product/GEC6818//boot.img /home/gec/6818GEC/out/target/product/GEC6818//boot
    Creating filesystem with parameters:
        Size: 67108864
        Block size: 4096
        Blocks per group: 32768
        Inodes per group: 4096
        Inode size: 256
        Journal blocks: 1024
        Label: 
        Blocks: 16384
        Block groups: 1
        Reserved block group size: 7
    Created filesystem with 18/4096 inodes and 4212/16384 blocks
    '/home/gec/6818GEC/out/target/product/GEC6818//boot.img' -> '/home/gec/6818GEC/out/release/boot.img'

最终在6818GEC/out/release/boot.img找到镜像文件boot.img


注意事项：
   问题一：在首次编译内核时，未先编译uboot，会出现错误
   "mkimage" command not found - U-Boot images will not be built
   解决办法：先编译u-boot，再重新编译内核
   ./mk -u
   ./mk -k

五、烧写内核到开发板

第一步：把编译生成的boot.img单独拷贝，并且与fastboot.exe、adb.exe AdbWinUsbApi.dll,AdbWinApi.dll
第二步：连接USB线到开发板与电脑
大端的USB口接电脑
小端的USB口接开发板
第三步：启动开发板并且运行在u-boot命令行下,执行fastboot命令

X6818# fastboot

Fastboot Partitions:
	 mmc.2: ubootpak, img : 0x200, 0x78000
	 mmc.2: 2ndboot, img : 0x200, 0x4000
	 mmc.2: bootloader, img : 0x8000, 0x70000
	 mmc.2: boot, fs : 0x100000, 0x4000000
	 mmc.2: system, fs : 0x4100000, 0x2f200000
	 mmc.2: cache, fs : 0x33300000, 0x1ac00000
	 mmc.2: misc, fs : 0x4e000000, 0x800000
	 mmc.2: recovery, fs : 0x4e900000, 0x1600000
	 mmc.2: userdata, fs : 0x50000000, 0x0
	Support fstype : 2nd  boot  factory  raw  fat  ext4  emmc  nand  ubi  ubifs 
	Reserved part  : partmap  mem  env  cmd 
	DONE: Logo bmp 311 by 300 (3bpp), len=280854 
	DRAW: 0x47000000 -> 0x46000000 
	Load USB Driver: android
	Core usb device tie configuration done
	OTG cable Connected!

在PC端的设备管理器上显示：Android Device

第四步：在PC端的命令行
ctrl + r ---> cmd ---->弹出终端界面，并且进入到boot.img目录下

第五步：通过fastboot命令上传文件到开发板

fastboot flash boot boot.img

sending 'boot' (16848 KB)... OKAY
writing 'boot'... OKAY

第六步：重启动开发板
X6818# reset

六、使用make命令来编译kernel源码

第一步：进入到内核源码的目录下(~/6818GEC/kernel)

make clean -----> 清理一下项目

第二步：拷贝内核源码编译的配置文件(***_config)

cp arch/arm/configs/GEC6818_defconfig .config

第三步：执行make menuconfig

make menuconfig ----->配置内核（以菜单来进行配置）

第四步：把执行make menuconfig修改后的.config拷贝回到对应的硬件平台配置目录下

cp .config arch/arm/configs/GEC6818_defconfig

第五步：执行make 进行源码的编译

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=/home/gec/6818GEC/prebuilts/gcc/linux-x86/arm/arm-eabi-4.8/bin/arm-eabi-

七、内核源码的结构

Linux 内核源代码包含如下目录。
   ● arch ：包含和硬件体系结构相关的代码，每种平台占一个相应的目录，如i386、arm、arm64、powerpc、mips 等。Linux 内核目前已经支持30 种左右的体系结构。在arch目录下，存放的是各个平台以及各个平台的芯片对Linux 内核进程调度、内存管理、中断等的支持，以及每个具体的SoC 和电路板的板级支持代码。
   ● block：块设备驱动程序I/O 调度。
   ● crypto：常用加密和散列算法（如AES、SHA 等），还有一些压缩和CRC 校验算法。
   ● documentation：内核各部分的通用解释和注释。
   ● drivers ：设备驱动程序，每个不同的驱动占用一个子目录，如char、block、net、mtd、i2c 等。
   ● fs：所支持的各种文件系统，如EXT、FAT、NTFS、JFFS2 等。
   ● include：头文件，与系统相关的头文件放置在include/linux 子目录下。
   ● init：内核初始化代码。著名的start_kernel() 就位于init/main.c 文件中。
   ● ipc：进程间通信的代码。
   ● kernel ：内核最核心的部分，包括进程调度、定时器等，而和平台相关的一部分代码
   放在arch/*/kernel 目录下。
   ● lib：库文件代码。
   ● mm：内存管理代码，和平台相关的一部分代码放在arch/*/mm 目录下。
   ● net：网络相关代码，实现各种常见的网络协议。
   ● scripts：用于配置内核的脚本文件。
   ● security：主要是一个SELinux 的模块。
   ● sound：ALSA、OSS 音频设备的驱动核心代码和常用设备驱动。
   ● usr：实现用于打包和压缩的cpio 等。
   ● include：内核API 级别头文件。

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