第8章 构建嵌入式Linux系统

第8章 构建嵌入式Linux系统 8.1 嵌入式Linux系统的构建流程 8.2 Bootloader 8.3 Linux内核 8.4 根文件系统

8.1 嵌入式Linux系统的构建流程 嵌入式Linux的组成 嵌入式Linux的构建

嵌入式Linux的组成 嵌入式Linux由以下三个部分组成为： Bootloader（引导加载器） 内核 根文件系统

嵌入式Linux的构建 在嵌入式Linux的构建中，Bootloader和Linux内核一般都有相对成熟的代码。主要的工作有两步： 第一步是根据本系统硬件平台的状况进行移植; 第二步是采取交叉编译对源代码进行编译，形成运行时需要的映象（Image）文件。

嵌入式Linux的构建 Bootloader的移植

嵌入式Linux的构建 Linux内核的移植

嵌入式Linux的构建 Linux内核的启动并不依赖于根文件系统（rootfs），但是要保证Linux内核的正常运作，还是需要根文件系统的支持。 在构建系统的过程中需要为系统生成根文件系统的映像文件，让Linux内核在启动的时候挂接（mount）根文件系统。

8.2 Bootloader 嵌入式linux的引导方式 Bootloader的作用

嵌入式linux的引导方式 启动加载（Boot Loader）模式： 启动加载模式也称为“自主”（Autonomous）模式。在这种情况下，Boot Loader 从目标机上的某个固态存储设备上将操作系统加载到 RAM 中运行，整个过程并没有用户的介入。 下载（Downloading）模式： 在下载模式中，目标机上的 Boot Loader 将通过串口连接或网络连接等通信手段从主机（Host）下载文件。工作于这种模式下的 Boot Loader 通常都会向它的终端用户提供一个简单的命令行接口。

嵌入式linux的引导方式 根据所使用的存储介质和开发阶段的不同，可以采用不同的系统引导方式： 使用可固化存储设备（如FLASH） 使用磁盘设备 通过网络引导

Bootloader的作用 Bootloader是系统启动后首先运行的程序，对于嵌入式linux操作系统的Bootloader，其最基本的功能是加载linux的内核并运行。 Bootloader一般还具有以下的功能： 通讯功能 FLASH相关功能 用户接口功能

8.3 Linux内核 Linux内核配置和编译的流程 Linux内核配置 Linux内核的编译

Linux内核配置和编译的流程 Linux内核从配置到安装大致有如下步骤： 配置内核：最常见的命令为 make menuconfig 建立依赖关系：最常见的命令为 make dep 编译内核：最常见的命令为 make 或 make zImage 编译内核模块：最常见的命令为 make modules 安装内核模块：最常见的命令为 make modules_install 安装内核：最常见的命令为 make install

Linux内核配置和编译的流程 在内核源代码目录下输入“make XXXconfig”等命令之一就可以对内核进行配置： make config提供了一个命令行界面，然后对每一个内核选项依次询问用户的选择。 make menuconfig提供了一个基于终端curses 的图形界面配置菜单。 make xconfig提供了一个基于GTK 的X Window 图形界面配置菜单。 make oldconfig和make config类似，不过它只提示用户设置之前没有配置过的选项。

8.4 根文件系统 Linux内核配置和编译的流程 Linux内核配置 Linux内核的编译

Linux内核配置和编译的流程 在内核源代码目录下输入“make XXXconfig”等命令之一就可以对内核进行配置： make config提供了一个命令行界面，然后对每一个内核选项依次询问用户的选择。 make menuconfig提供了一个基于终端curses 的图形界面配置菜单。 make xconfig提供了一个基于GTK 的X Window 图形界面配置菜单。 make oldconfig和make config类似，不过它只提示用户设置之前没有配置过的选项。 # make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux- menuconfig

Linux内核配置 内核都会在配置完后生成一个.config文件，还会产生大量的符号连接和头文件，这些在其余的创建过程中会用到。.config 文件中保存了根据在menuconfig中的选择定义的相应变量，在Linux内核目录下的Makefile文件中将会包含这个文件。 重要的内核选项包括： Code maturity level options （内核成熟级别选项） Loadable module support （可加载模块支持） General setup （通用设置） Memory technology devices （内存技术设备） Block devices （块设备） Network device support （网络设备支持） Character devices （字符设备） Filesystems （文件系统） Console drivers （控制台驱动）

Linux内核的编译 建立内核依赖关系（linux-2.6.x不再需要这个步骤）： # make dep 编译内核： # make zImage 或者 # make 单独地编译内核模块： # make modules 如果编译成功，所生成的内核映像文件将放置在arch/${ARCH}/boot目录下，对于ARM 架构来说就是 arch/arm/boot 目录。

8.4 根文件系统 Linux下的文件系统 嵌入式Linux的文件系统介绍 Linux的根文件系统

Linux下的文件系统 在UNIX系统中，文件系统是最基本的资源。在系统内核和文件系统之间制定一个标准的接口而实现的，不同文件结构之间可以通过该接口方便地交换数据。Linux正是使用这种方式，在系统内核和文件系统之间提供了一种标准接口——VFS（virtual file system，虚拟文件系统）。 Linux下的文件系统，由虚拟文件系统和实际的文件系统两个层次组成。目前常用的有EXT2、CRAMFS、JFFS2、NFTL、NFS和RAM 磁盘文件系统等。

Linux下的文件系统 文件系统 写入 可更新 掉电可靠性 可压缩 RAM启动 Romfs No N/A CRAMFS Yes JFFS2 EXT2 over NFTL EXT3 over NFTL EXT2 over RAM disk

嵌入式Linux的文件系统介绍 在嵌入式Linux中，常见的文件系统有以下几种： EXT2/3 （扩展文件系统2/3） ROMFS （Read Only Memory File System，只读文件系统） CRAMFS （Compress Read Access Memory File System，压缩只读文件系统） JFFS2 （Jounaling FlashFilesystem 2，日志文件系统2） NFS （Net File System，网络文件系统） YAFFS （Yet Another FlashFile System，另一种FLASH文件系统）

Linux的根文件系统 Linux 的根文件系统的主要目录： /bin：包含基本的用户命令工具程序 /sbin：包含基本的系统管理程序 /boot：包含内核映像及启动相关文件 /etc：（excutive time config）包含系统配置文件和脚本 /lib：包含系统库和内核模块 /usr：用户程序及库目录 /home：用户主目录 /root：root 用户主目录 /dev：设备文件目录，目录下的每个文件代表一个设备 /opt：额外软件包所在目录 /mnt：文件系统临时挂装目录 /var：包含运行时改变的文件，例如lock 和log 文件 /proc：内核创建和使用的虚拟文件系统，存放运行时系统信息 /tmp：临时文件目录

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