嵌入式Makefile应用与内核裁剪.ppt

嵌入式系统教案,嵌入式内核裁剪与Makefile应用,2019/11/22,2,嵌入式内核结构,1内核源代码目录介绍2内核的配置的基本结构3编译内核的常用命令4内核编译过程5.内核的下载与运行,3,1内核源代码目录介绍,（1）arch：arch子目录包括所有与体系结构相关的内核代码。（2）include：include子目录包括编译内核所需要的头文件。与ARM相关的头文件在include/asm-arm子目录下。（3）init：这个目录包含内核的初始化代码，但不是系统的引导代码，其中所包含main.c和Version.c文件是研究Linux内核的起点。（4）mm：该目录包含所有独立于CPU体系结构的内存管理代码，如页式存储管理内存的分配和释放等。与ARM体系结构相关的代码在arch/arm/mm中。（5）Kernel：这里包括主要的内核代码，此目录下的文件实现大多数Linux的内核函数，其中最重要的文件是sched.c。与Xscale体系结构相关的代码在arch/arm-pxa/kernel目录中,4,1内核源代码目录介绍,（6）、Drives：此目录存放系统所有的设备驱动程序，每种驱动程序各占一个子目录。（a）/block：块设备驱动程序。块设备包括IDE和scsi设备。（b）/char：字符设备驱动程序。如串口、鼠标等。（c）/cdrom：包含Linux所有的CD-ROM代码。（d）/pci：PCI卡驱动程序代码，包含PCI子系统映射和初始化代码等。（e）/scsi：包含所有的SCSI代码以及Linux所支持的所有的SCSI设备驱动程序代码。（f）/net：网络设备驱动程序。（g）/sound：声卡设备驱动程序。,5,1内核源代码目录介绍,（7）lib目录放置内核的库代码；（8）net目录包含内核与网络的相关的代码；（9）ipc目录包含内核进程通信的代码；（10）fs目录是所有的文件系统代码和各种类型的文件操作代码，它的每一个子目录支持一个文件系统，如JFFS2；（11）scripts目录包含用于配置内核的脚本文件等。每个目录下一般都有depend文件和一个makefile文件，他们是编译时使用的辅助文件，仔细阅读这两个文件对弄清各个文件之间的相互依托关系很有帮助。,6,提纲,配置系统的基本结构Linux中的Makefile配置文件实例解析,7,Arm体系结构内核编译,这里选择menuconfig方式：$cd/home/cvtech/cvtpxa270/linux$makeclean$makemenuconfig进入后加载配置文件config-pxa270建立依赖关系$makedep编译内核$makezImage编译并压缩内核编译生成的Linux映像文件zImage通常保存在arch/arm/boot/目录下。,8,Arm体系结构内核编译-linux源代码结构,arch/arm：与架构和平台相关的代码都放在arch目录下。针对ARM的Linux，有一个子目录和它对应arm。drivers：这个目录包含了所有的设备驱动程序。驱动程序又被分成“block”、“char”、“net”等几种类型。fs：这里有支持多种文件系统的源代码，几乎一个目录就是一个文件系统，如MSDOS、VFAT、proc和ext2等。include：相关的头文件。它们被分成通用和平台专用两部分。目录“asm-$(ARCH)”包含了平台相关的头文件，在它下面进一步分成“arch-$(MACHINE)”以及“arch-$(PROCESSOR)”等子目录。与板子相关的头文件放在“arch-$(MACHINE)”下，与CPU相关的头文件放在“arch-$(PROCESSOR)”下。例如，对于没有MMU的处理器，“arch-arm”用于存放硬件相关的定义。,9,Arm体系结构内核编译-linux源代码结构,init：含一些启动kernel所需做的所有初始化动作，里面有一个main.c，针对kernel做初始化动作，设置一些参数等，并对外围设备初始化。ipc：提供进程间通信机制的源代码，如信号量、消息队列和管道等。kernel：包含进程调度算法的源代码，以及与内核相关的处理程序，例如系统调用。mm：该目录用来存放内存管理的源代码，包括MMU。net：支持网络相关的协议源代码。lib：包含内核要用到的一些常用函数。如字符串操作，格式化输出等。script：这个目录中包含了在配置和编译内核时要用到的脚本文件。,10,内核Makefile概述,内核中的Makefile和与Makefile相关的文件：顶层Makefile：整个内核配置、编译的总体控制文件。有两个主要任务：产生vmlinux文件和内核模块。为达此目的，顶层Makefile递归的进入到内核的各个子目录。Config：内核配置文件，包含由用户选择的配置选项，用来存放内核配置后的结果，控制那些代码需要编译。Arch/*/Makefile,是针对特定平台的Makefile。各子目录下的Makefile，比如：drivers/Makefile。负责所在子目录下源代码的管理。Rules.make:规则文件，被所有的Makefile使用。它定义了所有Makefile共用的编译规则。,11,Makefile-变量,版本信息：VERSIONPATCHLEVELSUBLEVELCpu体系结构：ARCH路径信息：TOPDIRSUBDIRS内核组成信息：HEADCORE_FILESNETWORKSDRIVERSLIBS编译信息：CPPCCASLDARCFLAGSLINKFLAGS配置变量：CONFIG_*,12,MakefileRules.make变量,O-OBJS,L-OBJS,OX-OBJS,LX-OBJS:本目录下需要编译进Linux内核vmlinux的目标文件列表，其中OX-OBJS,LX-OBJS中的“X”表明目标文件使用了EXPROT-SYMBOL.M-OBJS,MX-OBJS:本目录下需要被编译成可加载模块的目标列表。同样，MX-OBJS中的“X”表明目标文件使用了EXPROT-SYMBOL输出符号。O-TARGET,L_TARGET:每个子目录下都有，Rules.Make首先从源代码编译生成O-OBJS,OX-OBJS中所有的目标文件，然后使用$(LD)-r把它们链接成一个O-TARGET或L-TARGET。O-TARGET以.o结尾；L-TARGET以.a结尾。,13,Linux内核配置系统,14,配置文件,把新功能加入到linux的配置选项中，提供此项功能的说明。让用户有机会选择此项功能，这些都需要在config.in文件中用配置语言来编写配置脚本。配置命令：解释脚本：Makeconfig,makeoldconfigscripts/configureMakemenuconfigscripts/menuconfigMakexconfigtkparse以Makemenuconfig为例，顶层Makefile调用cripts/configure按照arch/arm/config.in来进行配置。命令执行完后产生.config，原.config被改名config.old,15,配置文件-配置语言（1）,询问语句Bool/prompt/symbol/Hex/prompt/symbol/word/Int/prompt/symbol/word/string/prompt/symbol/word/tristate/prompt/symbol/询问语句首先显示一串提示符/prompt/，等待用户输入后把结果赋给/symbol/，不同询问语句接受不同的数据类型，有的询问语句还有第三个参数/word/，给出缺省值,16,配置文件-配置语言（2）,定义语句define_bool/symbol/word/define_Hex/symbol/word/define_Int/symbol/word/define_string/symbol/word/define_tristate/symbol/word/不同于询问语句等待用户输入，定义语句显式的给配置变量/symbol/赋值/word/,17,配置文件-配置语言（3）,依赖语句dep_bool/prompt/symbol/dep/.dep_Hex/prompt/symbol/dep/.dep_int/prompt/symbol/dep/.dep_string/prompt/symbol/dep/.dep_tristate/prompt/symbol/dep/.与询问语句类似，依赖语句也定义新的配置变量。不同的是：配置变量的取值范围依赖于配置变量列表。,18,配置文件-配置语言（4）,选择语句Choice/prompt/symbol/word/Choice语句首先给出一串列表供用户选择其中一种If语句if/expr/;then/statement/fiif/expr/;then/statement/else/statement/fi/expr/可以是单个配置变量或字符，也可以是带操作符的表达式。操作符有：=，|=，-o，-a等,19,配置文件-配置语言（5）,菜单块Mainmenu-optionnext-commentcomment.Endmenu引入新的菜单。在向内核增加新功能后，需要相应增加新的菜单，并在新菜单下给出此项功能的配置选项。Comment后带的注释就是新菜单的名称。所有归属于此菜单的配置选项语句都写在commentEndmenu之间。Source语句Source/word/word/是文件名，Source的作用是调入新的文件。,20,Arm体系结构内核编译,这里选择menuconfig方式：$cd/home/cvtech/cvtpxa270/linux$makeclean$makemenuconfig进入后加载配置文件config-pxa270建立依赖关系$makedep编译内核$makezImage编译并压缩内核编译生成的Linux映像文件zImage通常保存在arch/arm/boot/目录下。,21,Linux映像下载并运行,首先将需要下载的内核映像或者ramdisk文件拷贝到宿主机的/tftpboot目录，然后启动超级终端。将pxa270的串口0与PC的串口0连接，将pxa270的网卡和PC的网卡使用直连网线进行连接，或者将pxa270和PC机使用普通网线接入同一局域网。然后将pxa270上电，正常情况下将在超级终端中看到u-boot启动界面。,22,Linux映像下载并运行,依次输入命令：tftpa0