基于ARM9平台上的嵌入式Linux系统移植

引 言

嵌入式系统是传感器、微电子、计算机和半导体等先进技术相结合的产物。嵌入式系统适合对功耗、成本、功能、可靠性等严格要求的专用计算机系统 [1-2]。随着嵌入式系统的迅速发展，其应用领域越来越广范。

嵌入式系统中的操作系统选择 Linux。Linux 是一种具有开发成本低，可应用于多种硬件平台，可定制的内核，性能优异，良好的网络支持等优势的系统 [3]。Linux 具有的诸多优势， 注定它将在嵌入式操作系统的应用中，给人们带来意想不到的惊喜，使生活越来越便捷。

1 BootLoader引导程序及移植

系统加电后运行的第一段程序是Boot Loader。通常由BIOS 和位于MBR 的操作系统 Boot Loader 组成，系统的加载启动任务交由 Boot Loader 完成，这段小程序，可以初始化必要的硬件设备，把内核需要的信息创建出来，并且这些有用的信息经相关机制可传递给内核，将软件和硬件系统的环境带到合适的状态。最后对操作系统的内核进行调用，可产生引导和加载内核的效果 [4]。VIVI 是一种 Boot Loader，本文在移植 VIVI 时，以 smdk2410 为基础，经修改后实现。外部定义的初始值、相应 NAND FLASH 中各镜像的初始地址都是需要修改的参数。

2 嵌入式 Linux内核的定制

内核裁剪是对内核进行相关修改，将其中多余的程序删除掉。Linux 内核对系统修改后，能够建立一个配置对话框，方便对内核进行相应的修改。系统执行修改时，大部分内容是头文件、Kconfig 和修改时会用到的东西，能够建立修改的对话框。Linux 内核的配置命令包括 make config，make menuconfig 及 make xconfig[5] 。

实现在对内核的配置后，其编译相对容易。

(1) 进入目录

[root@zxt/]cd/arm2410cl/kernel/linux-2.4.18-2410cl/

(2) make clean

[root@ linux-2.4.18-2410cl/] make clean

该指令是把界面用不到的东西清除掉，而且是在正式make 内核前。

(3) make dep

这条命令是创建内核的依赖关系。

(4) make zImage

这条命令是最终的编译命令，这里建立的为压缩的内核映像。

(5) 到/arm2410cl/kernel/linux-2.4.18-2410cl/arch/arm/boot 下查看新生成的内核文件。

[root@BC linux-2.4.18-2410cl]# cd arch/arm/boot/

[root@BC boot]# ls

bootp conpressed install.sh Makefile zImage

3 嵌入式根文件系统的定制

YAFFS（Yet Another Flash File System，YAFFS） 文件系统是专门针对 NAND 闪存设计的嵌入式文件系统。该系统相对于 JFFS2 减少了部分功能，提升了运行速度，并且占用的内存也相对减少 [6]，因此本文选用 YAFFS 作为根文件系统。

制作根文件系统步骤如下：

(1) 创建一个名字为 rootfs的文件夹，在其中创建

etc bin var dev home lib mnt proc root sbin sys tmp usr opt

共14 个文件夹 ；

(2) 解压 Busybox；

(3) 编译 Busybox工具集 ；

(4) 配置完成后，执行 make和makeinstall；

(5) 在dev目录下，创建两个设备节点 ：mknodconsolec5 1与mknod null c 1 3；

(6) 进 入自己 建 立 的 etc目 录。 拷贝 Busybox-1.16/examples/bootfloopy/etc/* 到当前目录下。包括文件 fstab init.d inittab profile[7] ；

(7) 修改 inittab文件 ；

(8) 修改 init.d/rcS文件 ；

(9) 修改 profile文件 ；

(10) 用mkyaffs2image工具将指定的根文件系统目次生成 YAFFS根文件系统映像 ：

[root@vm-dev rootfs]# mkyaffs2image rootfs root.yaffs [root@vm-dev rootfs]# ls busybox-1.12.2 busybox-1.12.2.tar.bz2 mkyaffs2image root.yaffs rootfs rootfs.tar.bz2

[root@vm-dev rootfs]#

生成 root.yaffs 根文件系统文件。

4 嵌入式系统的移植

VIVI 烧写时，将 PC 机和 2410-CL 实验箱的线连接好， 打开实验箱的电源 ；在 D 盘创建一个目录引导加载程序，把四个文件拷贝到此目录下；进入 D ：/Boot Loader 目录，运行sjf2410-s 命令 ：sjf2410-s /f ：vivi，完成 VIVI 的烧写，启动引导程序。烧写内核时，将并口线拔掉，连接 2410-CL 实验箱的网线。在 VIVI 状态下，输入烧写内核的命令为 ：tftp flash kernel zImage。在实现内核的烧写后，输入烧写 root 命令：

tftp flash root root.yaffs。

在完成以上的烧写内容后就可对移植到ARM9 平台上的应用程序进行测试，对某音乐播放器 mplayer 进行测试。在2410-CL 的实验箱上音乐播放器可以正常播放，证明应用程序在 ARM9 平台上可以运行，移植成功。

5 结 语

本文主要介绍了 Boot Loader 的移植方法、内核和根文件系统的定制过程，最后通过烧写 VIVI、内核和根文件系统完成嵌入式 Linux 操作系统在 ARM9 平台上的移植。此举对嵌入式 Linux 系统的应用发展具有深远意义。