linux驱动编程2 : uboot、Linux内核、rootfs来源及制作流程
目录
一、uboot
1.来源
2.学习
3.编译流程
4.uboot烧录
5. uboot内的文件
二、内核
1.来源
2.学习
3.内核编译流程
4. Linux内核内的文件
三、根文件系统的制作
1.概念
2.制作
一、uboot
1.来源
- 开源网站下载 uboot （2016/03版本）: universal bootloader，可以支持不同硬件的启动
- NXP官方修改uboot（适配IMX6ULL平台）
- 正点原子修改uboot
2.学习
- uboot的编译
- uboot的使用（不涉及修改）
- 了解uboot功能：设置异常向量表，上电reset复位，关闭mmu关闭dcache,开启icache,初始化串口、初始化网口，学习uboot源代码（starts汇编代码），完成uboot的编译和适配
- 芯片原厂才开发uboot，否则都是学习使用
3.编译流程
将下载好的uboot源码复制到乌班图：
解压：
创建uboot目录，把上一步的文件移动进去
进入uboot目录，装uboot图形界面库（基于ncurses库编写的）
编译uboot源码（深度清理-使用正点原子默认.config-编译）
结果
注意：.config也可自己去配（用户自己裁剪功能）
编译流程总结：
4.uboot烧录
./imxdownload u-boot.bin /dev/sdd
5. uboot内的文件
名称 | 功能说明 |
|---|---|
| 提供U-Boot的应用程序接口，用于上层应用与U-Boot的交互。与架构无关 |
| 体系架构相关代码，如ARM、x86等，包含CPU启动、初始化代码 |
| 不同开发板的具体支持代码，包含板级初始化和配置 |
| 存放U-Boot支持的命令源码，如 |
| 通用功能代码，如命令行解析、环境变量处理等 |
| 磁盘驱动相关代码，支持硬盘、U盘等存储设备 |
| 文档文件，包含使用说明、开发指南等 |
| 设备驱动代码，如网卡、串口、LCD等驱动 |
| 设备树源码，用于描述硬件配置和设备信息 |
| 示例程序，展示如何使用U-Boot的API和功能 |
| 文件系统支持，如FAT、EXT4、JFFS2等 |
| 头文件集合，包含全局定义、数据结构、函数声明等 |
| 通用库函数，如字符串处理、数学运算、压缩解压等 |
| 许可证文件，包含U-Boot使用的开源许可证文本 |
| 网络协议栈实现，支持TFTP、NFS、Ping等网络功能 |
| 上电自检（POST）相关代码，用于硬件检测和诊断 |
| 构建和配置脚本，用于编译、打包、生成镜像等 |
| 测试代码，用于验证U-Boot功能和稳定性 |
| 工具程序，如mkimage（生成U-Boot镜像）、env工具等 |
| 内核配置菜单的配置文件，用于 |
| 内核构建系统的Makefile片段，指导如何编译模块和代码 |
| 维护者列表，记录各个模块的负责人和联系方式 |
| 辅助构建脚本，用于一键编译多个目标平台 |
| 顶层Makefile，控制整个U-Boot的编译过程 |
| 项目说明文件，包含简要介绍、构建步骤和注意事项 |
| 符号映射文件，记录编译后内核符号的地址信息（编译后生成） |
| 构建脚本，通常用于简化编译流程（可能为项目自定义） |
| 全局配置文件，定义编译选项、工具链路径等 |
| 预置配置文件目录，包含不同开发板的默认配置文件（如 |
| 快照提交记录，用于记录当前代码版本信息 |
| 编译生成的ELF格式可执行文件，可直接调试或用于生成镜像 |
| 裸机二进制镜像，可直接烧写到Flash中运行 |
| 配置文件，记录编译时的配置选项（编译后生成） |
| 打包后的U-Boot镜像，可能包含头部信息，用于特定启动方式（编译后生成） |
| 链接脚本，控制代码和数据在内存中的布局 |
| 链接映射文件，详细记录各个段和符号的地址分布（编译后生成） |
二、内核
1.来源
- 官网下载内核
2.学习
- 内核的编译
- 内核的裁剪
- 了解内核功能
3.内核编译流程
官网下载内核（4.1.15版本）
下载内核源码
将内核源码复制到乌班图：
解压
深度清理
使用默认.config（它来自defconfig）
也可以手动增删config——>内核裁剪
编译
①下载软件，它负责对内核压缩
②编译
编译好的文件
由于我使用的是网络启动模式，所以将这两个文件复制到tstp文件夹
内核编译流程总结：
4. Linux内核内的文件
文件/文件夹名 | 类型 | 功能说明 |
|---|---|---|
arch | 目录 | 体系结构相关代码，包含不同CPU架构的特定代码（如ARM、x86等） |
block | 目录 | 块设备层代码，管理磁盘等块设备的通用逻辑 |
COPYING | 文件 | 内核许可证文件（通常是GPLv2） |
CREDITS | 文件 | 贡献者名单，记录对内核有贡献的人员信息 |
crypto | 目录 | 加密算法实现，提供各种加密、哈希算法支持 |
Documentation | 目录 | 内核文档，包含大量使用和开发文档 |
drivers | 目录 | 设备驱动程序，包含各种硬件设备驱动（如USB、网络、显卡等） |
firmware | 目录 | 固件文件，包含某些设备需要的二进制固件 |
fs | 目录 | 文件系统实现，支持ext4、FAT、NTFS等各种文件系统 |
include | 目录 | 内核头文件，包含公共头文件和体系结构相关头文件 |
init | 目录 | 内核初始化代码，包含main.c和启动初始化流程 |
ipc | 目录 | 进程间通信实现，如信号量、共享内存、消息队列等 |
Kbuild | 文件 | 内核构建系统的Makefile配置 |
Kconfig | 文件 | 内核配置菜单的配置文件，用于 |
kernel | 目录 | 内核核心代码，包含进程调度、定时器、中断处理等 |
lib | 目录 | 内核库函数，提供通用数据结构、字符串处理、CRC校验等 |
MAINTAINERS | 文件 | 维护者列表，记录各个子系统的维护者联系信息 |
Makefile | 文件 | 顶层Makefile，控制整个内核的编译过程 |
mm | 目录 | 内存管理代码，包含虚拟内存、物理内存、页表管理等 |
Module.symvers | 文件 | 模块符号版本信息（编译后生成） |
modules.builtin | 文件 | 内置模块列表（编译后生成） |
modules.order | 文件 | 模块编译顺序（编译后生成） |
mx6ull_14x14-evk_nand.sh | 文件 | 针对i.MX6ULL开发板的NAND Flash编译脚本（项目特定） |
mx6ull_allentek_emmc.sh | 文件 | 针对i.MX6ULL开发板的eMMC编译脚本（项目特定） |
mx6ull_allentek_nand.sh | 文件 | 针对i.MX6ULL开发板的NAND Flash编译脚本（项目特定） |
net | 目录 | 网络协议栈实现，包含TCP/IP、网络设备驱动等 |
README | 文件 | 内核简要说明和构建指导文档 |
REPORTING-BUGS | 文件 | 报告bug的指南文档 |
samples | 目录 | 示例代码，展示如何使用内核的各种特性 |
scripts | 目录 | 构建和配置脚本，如配置内核、编译模块的工具 |
security | 目录 | 安全模块，如SELinux、AppArmor等 |
sound | 目录 | 音频子系统，包含声卡驱动和音频框架 |
System.map | 文件 | 内核符号表，映射函数和变量的地址（编译后生成） |
tools | 目录 | 用户空间工具，包含性能分析、测试工具等 |
usr | 目录 | 早期用户空间支持（initramfs相关） |
virt | 目录 | 虚拟化支持，如KVM虚拟化代码 |
vmlinux | 文件 | 编译出的未压缩内核ELF文件（可执行文件） |
vmlinux.dis | 文件 | 反汇编文件，用于调试和分析（编译后生成） |
linux.code-workspace | 文件 | VS Code工作区配置文件（项目特定，非内核标准文件） |
三、根文件系统的制作
1.概念
2.制作
| 软件 | 特点 |
|---|---|
| busybox | 易于构建简单的根文件系统，而且 文件系统占用空间小，但是需要自己配置库文件，易于理解移植过程。但是制作复杂 |
| Buildroot | 自动化构建嵌入式Linux系统的工具，可生成交叉编译工具链、根文件系统、内核和引导程序，配置灵活，适合中小型项目。 |
| Yocto | 功能强大的嵌入式Linux构建框架，提供高度定制化、可重复构建的完整Linux发行版，支持多架构和复杂包管理，但学习曲线较陡。 |