1.引言
在专用的嵌入式板子运行 GNU/Linux 系统已经变得越来越流行。一个嵌入式 Linux 系统从软件的角度看通常可以分为四个层次,如图1-1所示:
(1)引导程序。包括固化在固件(firmware)中的 boot 代码(可选),和 Boot Loader 两大部分。
(2)Linux 内核。针对于嵌入式板子的定制内核以及内核的启动参数。
(3)文件系统。包括根文件系统和建立于 Flash 内存设备之上文件系统。通常用 ram disk 来作为根文件系统
(4)用户应用程序。特定于用户的应用程序。有时在用户应用程序和内核层之间可能还会包括一个嵌入式图形用户界面。常用的嵌入式 GUI 有:MicroWindows 和 MiniGUI 。
下面就在linux-2.4.x内核上怎么样正确组织、连接这几个部分来自动运行用户应用程序进行分析。
2.linux的启动过程
在系统复位后首先远行的程序就是引导程序(Boot loader)。 引导程序可以放在专用的ROM中,也可以和内核影像、文件系统影像共用闪存芯片或固态硬盘如下图所示。引导程序首先负责初始化硬件设备、建立内存空间的映射图,从而把系统的软硬件环境带到一个合适的状态,以便为最终调用操作系统内核准备好正确的环境。Uboot是Sourceforge上的一个开源的引导程序,提供了对PowerPC(MPC5xx、MPC8xx、MPC82x、MPC7xx、MP74xx、4xx)、ARM(ARM7、ARM9、StrongArm、Xsacle)、MIPS、x86等处理器的支持。下载站点是http://sourceforge.net/projects/u-boot
3. 挂接自己的嵌入式文件系统
3.1 嵌入式文件系统的层次结构
嵌入式文件系统的任务是对文件进行管理,其工作包括提供对逻辑文件的操作(包括检索、新增、修改、删除、拷贝)接口,方便用户操作文件和目录。文件系统内部,则根据存储设备的特点,使用不同的文件组织模式来实现文件的逻辑结构,比如磁带中使用的顺序文件以及大多数操作系统使用的树状文件。此外文件系统也管理文件的安全性、完整性以及多进程访问控制。文件系统不能实现对物理设备的直接控制,对物理设备的访问是通过MTD/FTL层实现的。MTD/FNL层向上把闪存设备抽象成逻辑设备(逻辑页面和块),为文件系统提供对物理设备操作接口;向下实现对闪存设备的读写、清零、ECC校验等工作。在linux系统中实现了对闪存操作的底层函数。
U-boot在ARM9系统启动流程:
1、跳转到reset代码(把CPU设置成SVC,ARM工作模式,SDRAM初始化)
2、把U-boot代码拷贝到RAM空间。可以调用C函数
3、调用初始化函数
(CPU_init(),board_init(),interrupt_init(),serial_init())
4、初始化flash设备
5、初始化系统内存分配函数
6、初始化NAND设备
7、初始化显示设备
8、初始化网络设备
9、进入命令循环,接收用户从串口传来的命令,如果延时10秒钟无用户操作则自动加载linux内核。首先把linux内核影像(kernel Image)拷贝到ram空间,然后跳转到linux内核代码的第一条指令处,把控制权交给linux内核。
3.2. 几种针对闪存的嵌入式文件系统的比较
3.3. 挂接JFFS2文件系统
(1) 修改设备号
由于ROM设备和MTDBlock设备的主设备号(major)都是31,所以如果你不想把JFFS2作为根文件系统的话,必须修改他们之一的major。如果你要修改JFFS2的设备major,在/linux-2.4.x/include/linux/mtd/mtd.h中把
|
改成
|
(2) 编写Maps文件
添加在flash上的map文件。在/kernel/drivers/mtd/maps下添加flash(如intel NOR型28f128j3a)的map。
(3) 把配置加入/kernel/drivers/mtd/maps/Config.in中
dep_tristate ' CFI Flash device mapped on S3C2410' CONFIG_MTD_S3C2410 $CONFIG_MTD_CFI
(4) 配置内核使其支持jffs2。
这里要特别注意Memory Technology Devices (MTD)的选项支持及其子项
