一. 前言
面向A R M 微處理器構架的嵌入式操作系統的使用量將在今後五年持續增長，在各種嵌入式操作系統中，Linux是獲得支持最多的第三大力量。
目前，ARM Linux 支持包括A R M 6 1 0 、A R M 7 1 0、A R M 7 2 0 Tcores、ARM920T cores、StrongARM110、StrongARM 1100、XScale 等系列的 ARM 處理器。這些處理器都具有M M U 單元，與之相對應是NO MMU 的uClinux，主要是支持ARM7TDMI 系列的微處理器。在ARM Linux 的基礎上，很多開發者將其移植到了自己的硬件平臺上，並提交相應的 Machine Type。
本文以實例分析完整地介紹了移植的過程，對於準備在 ARM Linux 上做應用開發的技術人員有一定的借鑑作用。
二. ARM Linux 的移植過程
將ARM Linux 移植到特定的硬件平臺上，大致需要分成四個步驟：
1）首先是準備工作，包括下載源碼、建立交叉編譯環境等；
2）然後是配置和編譯內核，必要時還要對源碼做一定的修改；
3）第三步就是需要製作 RAM disk 來掛接根文件系統；
4）最後是下載、調試內核並在 RAM disk中添加自己的應用程序。
本文以StrongARM 爲例，說明如何將 ARM Linux 移植到 SA1110 微處理器上。
下面分四個部分介紹移植工作：
1.內核源碼及交叉編譯環境的準備
2.ARM Linux 的內核配置與編譯
3.製作RAM Disk
4.內核下載和運行
1.內核源碼交叉編譯環境和準備
1.1 內核源碼下載
標準Linux 的內核源碼可以從ftp://ftp.kernel.org 下載，在很多的鏡像ftp 站點上也可以方便地獲得，建議使用 2.4 版本的內核。ARM Linux 是基於標準Linux、內核爲ARM 做的補丁，在ftp://ftp.arm.linux.org.uk上可以下載。當然也可以直接下載已經針對標準內核打好補丁的ARM Linux源碼包，例如 SkyEye 上提供的 linux-2.4.18-rmk7.tar.bz2，就是基於 2.4.18內核和 rmk7 補丁，可以直接解壓之後進行編譯。
1.2 交叉編譯環境的建立
移植前需要在宿主機上建立ARM 的交叉編譯環境，主要用到的開發工具包括三個部分：binutils、gcc、glibc。其中，binutils 是二進制文件的處理工具；gcc 是編譯工具；glibc 是鏈接和運行庫。所有需要用到的工具既可以下載源碼自行編譯，也可以直接下載已經編譯好的二進制工具。
1.2.1. binutils 的安裝
binutils主要包含了一些輔助開發工具，例如objdump顯示反彙編碼、nm列出符號表、readelf顯示elf文件信息及段信息、strip將不必要的代碼去掉以減少可執行文件大小等。這些工具在嵌入式開發初期，尤其是移植調試操作系統時非常有用。
安裝的步驟：
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下載安裝包文件： binutils-2.11.2.tar.gz；
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解開安裝包到當前目錄下：
tar zxf binutils-2.11.2.tar.gz，此時在當前目錄下生成一個 binutils-2.11.2目錄。 -
配置安裝包：./configure --target=arm-linux --prefix=/usr/local
target 選項表示選定的目標代碼格式，一般是 arm-linux，prefix 表示在執行 make install 時的安裝根路徑。 -
編譯和安裝：make、make install
注意安裝時可能需要 root 權限，在prefix目錄下當前用戶有寫權限，安裝成功後，binutils工具將安裝在/usr/local/arm-linux 目錄下。
1.2.2. gcc 交叉編譯器
gcc 是用來編譯內核代碼的工具，使用它可以編譯彙編語言和C語言的程序，生成ARM的代碼。建議使用gcc 2.95以上的版本來創建ARM開發環境，本文使用2.95.3版本。
安裝的步驟：
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下載安裝包文件和補丁程序：gcc-2.95.3.tar.gz；gcc-2.95.3.diff.bz2
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解開安裝包到當前目錄下：
tar zxf gcc-2.95.3.tar.gz，此時在當前目錄下生成一個 gcc-2.95.3 目錄，進入該目錄。 -
對當前的安裝包打補丁：
bzcat …/gcc-2.95.3.diff.bz2 | patch -p1。 -
修改 gcc/config/arm/t-linux 文件，在文件最後加上如下條件編譯選項：
T_CFLAGS = -Dinhibit_libc -D__gthr_posix_h。 -
配置安裝包：./configure --target=arm-linux --prefix=/usr/local --with-headers=arm linux源碼目錄下的include目錄。
這裏前兩個選項和上面binutils的安裝類似，–withheaders是用來指定內核頭文件的目錄，一般就可以使用上面ARM linux的include目錄。需要注意的是這裏的路徑需要用全路徑名，而不能使用相對路徑。
6 ) 編譯源碼：make LANGUAGE=“C ”
這裏因爲還沒有一個ARM可用的glibc，所以只能編譯C 語言的交叉編譯工具。如果在編譯好 glibc 之後，就可以回來重新編譯gcc，以支持其他語言。
- 安裝編譯好的工具：make install LANGUAGE=“C”
安裝成功以後，arm-elf-gcc將安裝在/usr/local/arm-linux目錄下。有了安裝好的binutils和gcc工具，就可以用來編譯ARM Linux內核了。如果需要在ARM Linux 做應用程序的開發，就還需要一個glibc庫的支持。
1.2.3. glibc 庫
glibc 的編譯需要爲剛纔做好的ARM 交叉編譯器指定編譯器；否則編譯出的glibc代碼將會是同時有ARM和 x86代碼的混和體。
2.ARM Linux 的內核配置與編譯
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解開安裝包：tar zxf glibc-2.2.3.tar.gz。
此時在當前目錄下生成一個 glibc-2.2.3 目錄，進入該目錄。 -
解開glibc-linuxthreads安裝包： tar zxvf …/glibc-linuxthreads-2.2.3.tar.gz
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設置編譯器： CC=arm-linuxgcc
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配置安裝包： ./configure arm-linux --build=i586-linux --prefix=/usr/local/arm-linux -enable-add-ons
arm-linux 表示選 ELF 格式的可執行格式，–build=i586-linux 表示用來製作交叉開發環境的宿主機的機器類型，–prefix=/usr/local/armlinux表示安裝的路徑，這裏不能指定爲/usr/local，否則會把 /usr/local下的庫覆蓋掉，需要非常留意。 -
編譯和安裝： make; make install
安裝成功後，glibc 庫將安裝在/usr/local/arm-linux 目錄下。
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製作RAM disk（RamDisk也就是內存盤的意思）
所謂的RAM disk，實際上是把系統內存劃出一部分當作硬盤使用。對於操作系統來講內存的存取速度遠遠大於機械磁盤，所以RAM驅動器肯定要比機械的硬盤快得多。你可以把整個應用程序都安裝在RamDisk的驅動器中，然後用內存的速度運行它.ARM Linux採用RAM disk的方式來裝載根文件系統，所有在運行內核之前，需要先製作RAM disk，將必須的文件和設備加入到RAM disk中,當內核啓動後，會從指定地址去讀取根文件系統，這裏我們使用RAM disk，在內存中虛擬一個磁盤，具體方法如下：
1）首先創建一個512k的虛擬磁盤，文件名爲initrd.img:
dd if=/dev/zero of=initrd.img bs=1k count=512
2）將虛擬磁盤文件格式化成ext2文件系統格式：
mkfs.ext2 -c initrd.img
這就生成了一個支持ext2文件系統的ramdisk
3）添加文件和設備
mount這個文件系統到/tmp下，mount -o loop -t ext2 initrd.img /tmp
4）向/tmp中添加linux啓動必須的文件和設備
/bin/sh
/bin/init
/dev/console
/etc/rc
/etc/motd
以上這幾個程序和設備是啓動Linux必須的，這樣得到的ram disk大約是400k。
代碼:針對這幾個目錄的解釋（感謝david的蒐集整理）
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/bin/sh （/bin/sh是一個SHELL，用來啓動系統時執行很多腳本程序的）
/bin/init init進程的啓動程序，在覈內引導完成後,LINUX KERNEL都會執行/sbin/init,/etc/init or /bin/init
/dev/console 是系統控制終端,可以理解爲console指向激活的那個tty（準確地說是激活的那個tty纔將輸出顯示到console）
/etc/rc 當改變服務的運行級別時，此文件負責啓動/停止服務
/etc/motd 在管理員希望向 Linux 服務器的所有用戶傳達某個消息時使用,比如登陸時會打印出來 這裏面的內容
4.內核的下載和執行
4.1.內核下載
內核的下載一般通過bootloader來完成的，當然也可以通過修改arch/arm/Makefile文件來設置自己的TEXTADDR；TEXTADDR的值在make時傳遞給arch/arm/vmlinux.lds，在鏈接時，arm-linux-ld將使用vmlinux.lds來定位內核的起始地址。
如果是壓縮的內核，則可以在make menuconfig時，選擇General setup->
Compressed boot loader in ROM/flash
(0) Compressed ROM boot loader base address
(c0000000) Compressed ROM boot loader BSS address
這裏缺省的Compressed ROM boot loader base address是0。
4.2. RAM disk下載
RAM disk的下載也是通過bootloader來完成的，它的下載底子好是在內核源碼文件arch/arm/machsa1100/assaber.c中定義的，在fixup_addabet()函數中設置了：
t->u.initrd.start = 0xc0800000;
t->u.initrd.size = 3 * 1024 * 1024;
我們製作的ram disk只有512k，所以需要修改t->u.initrd.size = 512 * 1024；下載地址爲0xc0800000
4.3 內核運行
根據硬件情況修改源碼編譯之後，就可以通過bootloader下載執行了，內核運行時會通過串口向主機上的超級終端輸出啓動信息；當ARM linux啓動並進入shell之後，就可以運行用戶編寫的應用程序了，添加自己的應用一般分爲兩個步驟：
1）交叉編譯得到應用程序的可執行文件（elf格式）
2）將該可執行文件添加到ram disk中
【全文完】
原文地址：http://bbs.21ic.com/icview-303600-1-1.html