linux驅動學習（三）之uboot與內核編譯

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GEC6818內核源碼下載：點擊跳轉

一、環境配置?????????

????????由于GEC6818對應是64位系統，虛擬機中的linux系統也要是64位，比如：ubuntu16.04.rar
? ?
? ?但是，ubuntu16.04.rar系統，對虛擬機有要求：
? ?打開ubuntu16.04.vmx查看對虛擬機的要求：
? ?virtualHW.version = "12" ----- VM為12
? ?如果說電腦上的VM低于12，不要重新安裝VM，
? ?virtualHW.version = "10"

二、源碼拷貝

????????把6818GEC.tar.gz拷貝到linux系統下，不能采用文件共享來在windows下編譯uboot和內核

第一步：拷貝源碼到linux的家目錄下

第二步：解壓源碼

sudo tar zxvf 6818GEC.tar.gz

第三步：修改源碼的權限

chmod 777 6818GEC

第四步：查看源碼的目錄內容

$ ls -l
total 40
drwxrwxr-x 15 gec gec 4096 Feb 15  2017 buildroot
drwxrwxr-x 20 gec gec 4096 Jul 17  2017 GEC6818uboot ---->開發板Uboot的源碼
drwxrwxr-x 25 gec gec 4096 Jul 17  2017 kernel ---> 開發板內核的源碼
drwxrwxr-x  3 gec gec 4096 Jul 18  2016 linux
-rwxrwxr-x  1 gec gec 6019 Jul 17  2017 mk ---> 腳本
drwxrwxr-x  5 gec gec 4096 Dec 21  2016 out ----> UBOOT和內核的輸出
drwxrwxr-x  3 gec gec 4096 Jul 18  2016 prebuilts ---> 編譯uboot與內核使用到的工具鏈
drwxrwxr-x  3 gec gec 4096 Jul 18  2016 prototype
drwxrwxr-x  3 gec gec 4096 Feb 14  2017 tools

三、mk腳本分析

1) 關于路徑變量
? ? BS_DIR_TOP=$(cd `dirname $0` ; pwd) ----> gec@ubuntu:~/6818GEC$ ./mk 1 2 3 1 ?./mk 相當于 $0
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? $() ----->提取內容，并且把內容賦值給變量BS_DIR_TOP
?? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ? ? ? gec@ubuntu:~/6818GEC$ 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=${BS_DIR_TOP}/GEC6818uboot ?----> uboot的路徑
?? ?BS_DIR_KERNEL=${BS_DIR_TOP}/kernel ----> 內核的路徑
?? ?BS_DIR_BUILDROOT=${BS_DIR_TOP}/buildroot
?? ?
?? ?以上都是變量進行賦值

2)關于路徑變量
? 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-
? 以上都是工具邏的路徑

3) Target Config
? ? BS_CONFIG_BOOTLOADER_UBOOT=GEC6818_config ?---->編譯uboot要使用到的配置文件
?? ?BS_CONFIG_KERNEL=GEC6818_defconfig ---> 編譯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)編譯各個模塊的功能函數
? ? setup_environment()
?? ?build_bootloader_uboot()
?? ?build_kernel()
?? ?
? 5) 普通變量
?? ?threads=4
?? ?uboot=no ----> 默認情況下為no
?? ?kernel=no
?? ?system=no
?? ?buildroot=no
? 6) 分析shell語句
? ?if [ -z $1 ]; then
?? ?uboot=yes
?? ?kernel=yes
?? ?system=yes
?? ?buildroot=yes
? fi

7) case語句
? ?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 的值為 -u 或者 --uboot，則執行
?? ? ? uboot=yes

8) ?根據變量的值的狀態調用相應的函數
? ?if [ "${uboot}" = yes ]; then
?? ?build_bootloader_uboot || exit 1
?? ?fi

?? ?if [ "${kernel}" = yes ]; then
?? ??? ?build_kernel || exit 1
?? ?fi
?? ?
9)分析相關的函數
?? ? ?build_bootloader_uboot
?? ? ?
?? ? ?build_kernel()
?? ?{
?? ??? ?export PATH=${BS_DIR_UBOOT}/tools:$PATH ?---> 配置PATH
?? ??? ?# Compiler kernel
?? ??? ?cd ${BS_DIR_KERNEL} || return 1 ---> 進入到內核目錄
?? ??? ?make ${BS_CONFIG_KERNEL} ARCH=arm CROSS_COMPILE=${BS_CROSS_TOOLCHAIN_KERNEL} || return 1-->
?? ??? ?等價于 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 --->
?? ??? ?生成內核的鏡像：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 ${BS_DIR_TARGET}/boot --->
?? ??? ?把uImage拷貝到${BS_DIR_TARGET}/boot目錄下
?? ??? ?
?? ??? ?mkuserimg.sh -s ${BS_DIR_TARGET}/boot ${BS_DIR_TARGET}/boot.img ext4 boot 67108864 --->
?? ??? ?通過mkuserimg.sh腳本中的命令，把${BS_DIR_TARGET}/boot目錄的uImage文件，制作成
?? ??? ?${BS_DIR_TARGET}/目錄下boot.img鏡像文件

?? ??? ?cp -av ${BS_DIR_TARGET}/boot.img ${BS_DIR_RELEASE} || return 1; --->
?? ??? ?把編譯好的boot.img拷貝到 ${BS_DIR_RELEASE}目錄下
?? ??? ?return 0
?? ?}
?? ?
?? ?綜上分析得出:
?? ?編譯uboot：./mk -u
?? ?編譯內核:./mk -k?

四、使用mk腳本來編譯內核

~/6818GEC$ ls

buildroot ?GEC6818uboot ?kernel ?linux ?mk ?out ?prebuilts ?prototype ?tools

~/6818GEC$ ./mk -k?

?內核編譯輸出的結果：
? ?

Kernel: arch/arm/boot/Image is ready ---> 內核ImageKernel: arch/arm/boot/zImage is ready ---> 內核zImageUIMAGE ?arch/arm/boot/uImage ---->內核的最終鏡像gec@ubuntu:~/6818GEC/kernel/arch/arm/boot$ lsbootp ?compressed ?dts ?Image ?install.sh ?Makefile ?uImage ?zImageImage Name: ? Linux-3.4.39-gecCreated: ? ? ?Sun Feb 17 19:14:47 2019Image Type: ? ARM Linux Kernel Image (uncompressed)Data Size: ? ?5532568 Bytes = 5402.90 kB = 5.28 MBLoad Address: 40008000Entry Point: ?40008000Image arch/arm/boot/uImage is readyboot.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//bootCreating filesystem with parameters:Size: 67108864Block size: 4096Blocks per group: 32768Inodes per group: 4096Inode size: 256Journal blocks: 1024Label:?Blocks: 16384Block groups: 1Reserved block group size: 7Created 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'

? ? 最終在6818GEC/out/release/boot.img找到鏡像文件boot.img
?? ?
?? ?
注意事項：
?? ? ? 問題一：在首次編譯內核時，未先編譯uboot，會出現錯誤
?? ? ? "mkimage" command not found - U-Boot images will not be built
?? ? ? 解決辦法：先編譯u-boot，再重新編譯內核
?? ? ? ./mk -u?
?? ? ? ./mk -k
?

五、燒寫內核到開發板

第一步：把編譯生成的boot.img單獨拷貝，并且與fastboot.exe、adb.exe AdbWinUsbApi.dll,AdbWinApi.dll
? 第二步：連接USB線到開發板與電腦
?? ??? ?大端的USB口接電腦
?? ??? ?小端的USB口接開發板
? 第三步：啟動開發板并且運行在u-boot命令行下,執行fastboot命令? ?

X6818# fastboot

Fastboot Partitions:mmc.2: ubootpak, img : 0x200, 0x78000mmc.2: 2ndboot, img : 0x200, 0x4000mmc.2: bootloader, img : 0x8000, 0x70000mmc.2: boot, fs : 0x100000, 0x4000000mmc.2: system, fs : 0x4100000, 0x2f200000mmc.2: cache, fs : 0x33300000, 0x1ac00000mmc.2: misc, fs : 0x4e000000, 0x800000mmc.2: recovery, fs : 0x4e900000, 0x1600000mmc.2: userdata, fs : 0x50000000, 0x0Support 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: androidCore usb device tie configuration doneOTG cable Connected!

在PC端的設備管理器上顯示：Android Device

第四步：在PC端的命令行
?? ?ctrl + r ---> cmd ---->彈出終端界面，并且進入到boot.img目錄下

第五步：通過fastboot命令上傳文件到開發板

fastboot flash boot boot.img

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

第六步：重啟動開發板
X6818# reset

六、使用make命令來編譯kernel源碼

第一步：進入到內核源碼的目錄下(~/6818GEC/kernel)

make clean -----> 清理一下項目

第二步：拷貝內核源碼編譯的配置文件(***_config)

cp arch/arm/configs/GEC6818_defconfig .config

第三步：執行make menuconfig?

make menuconfig ----->配置內核（以菜單來進行配置）

第四步：把執行make menuconfig修改后的.config拷貝回到對應的硬件平臺配置目錄下

cp .config arch/arm/configs/GEC6818_defconfig?

第五步：執行make 進行源碼的編譯

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

七、內核源碼的結構

Linux 內核源代碼包含如下目錄。
?? ?● arch ：包含和硬件體系結構相關的代碼，每種平臺占一個相應的目錄，如i386、arm、arm64、powerpc、mips 等。Linux 內核目前已經支持30 種左右的體系結構。在arch目錄下，存放的是各個平臺以及各個平臺的芯片對Linux 內核進程調度、內存管理、中斷等的支持，以及每個具體的SoC 和電路板的板級支持代碼。
?? ?● block：塊設備驅動程序I/O 調度。
?? ?● crypto：常用加密和散列算法（如AES、SHA 等），還有一些壓縮和CRC 校驗算法。
?? ?● documentation：內核各部分的通用解釋和注釋。
?? ?● drivers ：設備驅動程序，每個不同的驅動占用一個子目錄，如char、block、net、mtd、i2c 等。
?? ?● fs：所支持的各種文件系統，如EXT、FAT、NTFS、JFFS2 等。
?? ?● include：頭文件，與系統相關的頭文件放置在include/linux 子目錄下。
?? ?● init：內核初始化代碼。著名的start_kernel() 就位于init/main.c 文件中。
?? ?● ipc：進程間通信的代碼。
?? ?● kernel ：內核最核心的部分，包括進程調度、定時器等，而和平臺相關的一部分代碼
?? ?放在arch/*/kernel 目錄下。
?? ?● lib：庫文件代碼。
?? ?● mm：內存管理代碼，和平臺相關的一部分代碼放在arch/*/mm 目錄下。
?? ?● net：網絡相關代碼，實現各種常見的網絡協議。
?? ?● scripts：用于配置內核的腳本文件。
?? ?● security：主要是一個SELinux 的模塊。
?? ?● sound：ALSA、OSS 音頻設備的驅動核心代碼和常用設備驅動。
?? ?● usr：實現用于打包和壓縮的cpio 等。
?? ?● include：內核API 級別頭文件。
??
? ?