#AT91SAM9260 linux 系統移植日誌------jffs2文件系統定製

AT91SAM9260 linux 系統移植日誌——jffs2文件系統定製

2011-9-13
目標：熟練u-boot、linux系統、文件系統的優化裁剪；精通系統移植；精通linux系統、文件系統、uboot原理等。
2011-9-13
第一天，嘗試在AT91SAM9260 上進行linux系統移植，以前移植系統總希望所有的東西都是自己打造的，所以，移植時總時從0開始進行定製。由於自身知識、經驗的不足，導致在mini2440上的移植直到現在都沒有成功。嚴重影響了學習的積極性以及進度，所以，從今天起要改變學習的方法，從簡入手，先從最簡單的開始。
今天，利用系統自帶的u-boot、linux內核映像，自己定製jffs2文件系統，學習文件系統的定製方法。
按照廠家提供的方法，如下（）：
1、建立交叉編譯環境
SecureCRT ssh 到 ubuntu
<1> 進入工作目錄，複製光盤資料newmsg/tools/下的 arm-2007-01-21.iso

cd /home/works
cp newmsg/tools/arm-2007-01-21.iso ./
mkdir tmp
chmod 777 tmp

<2>安裝交叉編譯工具
cd tmp
./install –d ../eldk41gcc40
<3>設置交叉編譯工具路徑，如下：
vi ~/.bashrc
最後一行添加以下路徑,

export PATH=$PATH:/home/newmsg/works/tools/eldk41gcc40/usr/bin

<4>測試安裝
重新登錄，使環境變量生效
exit
sudo su
查看交叉編譯工具版本，測試路徑是否正確,如下:
arm-linux-gcc –v

1、製作根文件系統
本篇根文件系統使用 busybox 製作，busybox 以小巧著稱，適合於嵌入式設備的linux 文件系統，下面是詳細的製作過程：
SecureCRT ssh 到 ubuntu，切換到 root
1. busybox 編譯
1>準備源碼
cd /home/newmsg/works
tar –xzvf busybox-1.15.3.tar.gz
cd busybox-1.15.3
make clean distclean
make menuconfig 對busybox進行配置，去掉不需要的項目，最後生成.config文件。
2>交叉編譯
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux- install
編譯成功後，會在busybox-1.15.3/_install/文件夾下生成如下文件：

2.製作根文件系統
1>創建根文件系統基本架構
cd /home/newmsg/works/nfsroot
mkdir root usr mnt proc tmp var opt etc dev lib sys
cp -a ../busybox-1.15.3/_install/* ./
2>添加必要的庫文件
將arm-linux-gcc的庫文件全部拷貝到lib目錄裏，例如我的arm-linux-gcc的安裝路徑爲：/opt/arm_linux_gcc/usr/bin/arm-linux-gcc 則執行如下命令：
cp -a /opt/arm_linux_gcc/arm/lib/* ./lib/
3>添加必要設備文件
mknod ./dev/console c 5 1
mknod ./dev/null c 1 3
mknod ./dev/zero c 1 5
說明：如果在配置了busybox中的mdev選項，這些節點系統會自動生成，但是如果文件系統創建前如果不顯式的創建這些節點，系統啓動時會報如下警告：
Warning: unable to open an initial console.
原因：mdev 是通過 init 進程來啓動的，在使用 mdev 構造 /dev 目錄之前，init 至少要用到設備文件/dev/console、 /dev/null ，所以需要事先建立這兩個設備文件:

lingd@ubuntu:~/arm2410s/rootfs$ cd dev
lingd@ubuntu:~/arm2410s/rootfs/dev$ sudo mknod -m 660 console c 204 64
[sudo] password for lingd:
lingd@ubuntu:~/arm2410s/rootfs/dev$ sudo mknod -m 660 null c 1 3
lingd@ubuntu:~/arm2410s/rootfs/dev$ ls -l
total 0
crw-rw---- 1 root root 5, 1 2010-04-02 15:49 console
crw-rw---- 1 root root 1, 3 2010-04-02 15:50 null

注意：本來console的主次設備號應爲5和1.但是因爲init在執行完/etc/init.d/rcS腳本後，就 會在一個控制檯上，按照inittab的指示開一個shell（或者是開getty+login，這樣用戶就會看到提示輸入用戶名的提示符）。在mdev -s未執行之前，/dev目錄下只有我們創建的/dev/null和/dev/console，也就是說，沒有控制檯可供init用來按照inittab 的指示開一個shell。而在s3c24xx 系列芯片的串口驅動裏面用了s3c2410_serial做爲設備名（在內核源碼的“drivers/serial/s3c2410.c”文件的949 行），因此，啓動時可用s3c2410_serial0、s3c2410_serial1或s3c2410_serial2作爲init用來按照 inittab的指示開一個shell的控制檯，這裏我用了串口0，即s3c2410_serial0（主次設備號爲204和64）作爲控制檯。這裏直接 將console當s3c2410_serial0，所以console的主次設備號纔會爲204和64。
4>添加基本配置文件

cd etc
mkdir init.d
touch inittab init.d/rcS profile fstab

vi inittab
添加以下內容（以下內容的原理和詳細解釋會在威步出品的同系列的手冊中找到，查看《手冊使用介紹》即可找到相應手冊） ：

::sysinit:/etc/init.d/rcS
ttyS0::respawn:-/bin/sh
::restart:/sbin/init
::ctrlaltdel:/bin/umount -a –r
vi profile

添加以下內容：
PATH=/bin:/sbin
PS1='[\u@\h: \W]\$ '
說明：試驗中發現，如果配置busybox時沒有配置

Busybox Settings --->
                Busybox Library Tuning --->
                        [*] Username completion
                        [*] Fancy shell prompts

上面兩項，文件系統是不會正確識別PS1這個環境變量的參數的。
vi fstab
添加以下內容：

  tmpfs  /tmp    tmpfs   defaults    0     0
  sysfs  /sys    sysfs   defaults    0     0

vi init.d/rcS
添加以下內容：

    /bin/mount -n -t proc /proc proc
    /bin/mount -n -o  remount,rw  /
    /bin/mount -av
    /bin/hostname NewMsg
    /bin/mount -t tmpfs mdev /dev
    mkdir /dev/pts
    /bin/mount -t devpts devpts /dev/pts
    echo /sbin/mdev>/proc/sys/kernel/hotplug
    /sbin/mdev –s

給 rcS 腳本可執行權限：

chmod 777 init.d/rcS
以上幾步，基本的根文件系統已經構建完成，接下來就是製作文件系統鏡像。
3. 打包成指定格式的根文件鏡像
cd /home/newmsg/works
製作成 jffs2 格式鏡像：
針對 64M 的 nand flash 用戶：
mkfs.jffs2 –r ./nfsroot –o rootfs.jffs2 –e 0x4000 –n –p
針對 128M 的 nand flash 用戶：
mkfs.jffs2 –r ./nfsroot –o rootfs.jffs2 –e 0x20000 –n -p
本集中器板子爲128M的nand flash 。
4. 燒寫映像、文件系統

1>進入uboot,先設置以下參數: ( 直接粘貼即可 )    setenv `bootargs console=ttyS0,57600 root=/dev/nfs nfsroot=192.168.0.154:/home/nfsroot ip=192.168.0.219:192.168.0.154:192.168.0.1:255.255.255.0:::eth0:off    setenv ipaddr 192.168.0.219    setenv serverip 192.168.0.*    setenv gatewayip 192.168.0.1注:上面的serverip指是服務器的ip,可自己設置, 一般在自己本機上運行tftp32.exe 即可當作一個ftp服務器, 並把內核文件(uImage_v1.*)放在tftp32.exe所在的目錄, 並將內核文件的名字都改爲uImage.`

2>燒寫內核文件 內核文件放在服務器的Kernel目錄下,其中有各個版本,詳見版本信息 在uboot中執行以下命令,( 直接粘貼即可 )

tftp 0x22000000 uImagenand erase 0xa0000nand write 0x22000000 0xa0000 0x200000

3>燒寫文件系統

  tftp 0x20000000 rootfs_128.jffs2
  nand erase 0x400000
  nand write 0x20000000 0x400000 0xxxxxxxxx

編譯補充：
——————————————————————-
交叉編譯busybox
交叉編譯器: 3.3.2

# wget -c http://www.busybox.net/downloads/busybox-1.7.0.tar.bz2
# tar jxvf busybox-1.7.0.tar.bz2

修改源碼、配置、編譯

# cd busybox-1.7.0
# vi Makefile +176
ARCH            ?= arm
CROSS_COMPILE   ?= /usr/local/arm/3.3.2/bin/arm-linux-

# make menuconfig
Busybox Settings --->
    Build Options --->
        [*] Build BusyBox as a static binary (no shared libs) //(1)
    Installation Options --->
        [*] Don't use /usr               //(2)

Linux System Utilities --->
    [*] mdev                             //(3)
    [*] Support /etc/mdev.conf
    [*] Support command execution at device addition/removal

Shells --->   
    Choose your default shell (msh) ---> //(4)

(1) 這個選項是一定要選擇的,這樣才能把busybox編譯成靜態鏈接的可執行文件,運行時才獨立於其他函數庫.否則必需要其他庫文件才能運行,在單一個linux內核不能使他正常工作。
(2) 這個選項也一定要選,否則make install後,busybox將安裝在原系統的/usr下,這將覆蓋掉系統原有的命令.選擇這個選項後,make install後會在busybox目錄下生成一個叫_install的目錄,裏面有busybox和指向他的鏈接.
(3) 如果沒有啓動udev，造成/dev下沒有設備文件。也就是說所有的設備都沒有掛接進來。最新的busybox已經包含了udev的簡化版本即mdev，且使用非常簡單。 要使用mdev還需要在rootfs中做適當配置。

vi rootfs/etc/init.d/rcS
---------------------------
mount -t tmpfs mdev /dev
mkdir /dev/pts
mount -t devpts devpts /dev/pts
mount -t sysfs sysfs /sys
mount -a
echo /sbin/mdev > /proc/sys/kernel/hotplug
mdev -s

配置linux kernel

mdev需要改寫/dev和/sys兩個目錄。所以必須保證這兩個目錄是可寫的(一般會用到sysfs,tmpfs。所以要重新編譯內核)。然後在你的啓動腳本文件中加入/sbin/mdev -s

linux-2.6.19 -- make menuconfig
File systems --->
    Pseudo filesystems --->
        [*] sysfs file system support  
        [*] Virtual memory file system support (former shm fs)
        [*]   Tmpfs POSIX Access Control Lists

(4) 由於ash功能不夠強大,不能支持tab補齊,歷史紀錄等等的高級功能,所以使用busybox裏面的msh代替ash.
因爲busybox主要應用於對空間要求非常嚴格的嵌入式系統，所以它推薦使用uclibc而不鼓勵使用glibc,如果你沒有安裝uclibc，而且在 build Options也選擇了Build BusyBox as a static binary(no shared libs)，那肯定無法編譯通過的，當然如果你之前build Options選擇的是動態編譯的話就不會有這樣的問題出現了。假設你是第一種情況，我們可以這樣解決：把applets/applets.c開頭的幾行 warning註釋掉

# vi applets/applets.c
/*
#if ENABLE_STATIC && defined(__GLIBC__) && !defined(__UCLIBC__)
#warning Static linking against glibc produces buggy executables
#warning (glibc does not cope well with ld --gc-sections).
#warning See sources.redhat.com/bugzilla/show_bug.cgi?id=3400
#warning Note that glibc is unsuitable for static linking anyway.
#warning If you still want to do it, remove -Wl,--gc-sections
#warning from top-level Makefile and remove this warning.
#error Aborting compilation.
#endif
*/

# make
# make install

這時會在你的編譯目錄下生成一個_install的目錄，裏面包含了生成的所有文件和目錄結構。

編譯時遇到的問題(1):

如果busybox編譯成static linking

Busybox Settings --->
    Build Options --->
        [*] Build BusyBox as a static binary (no shared libs)
# make

將會遇到下面問題:

applets/applets.c:20:2: error: #warning Static linking against glibc produces buggy executables
applets/applets.c:21:2: error: #warning (glibc does not cope well with ld --gc-sections).
applets/applets.c:22:2: error: #warning See sources.redhat.com/bugzilla/show_bug.cgi?id=3400
applets/applets.c:23:2: error: #warning Note that glibc is unsuitable for static linking anyway.
applets/applets.c:24:2: error: #warning If you still want to do it, remove -Wl,--gc-sections
applets/applets.c:25:2: error: #warning from top-level Makefile and remove this warning.
make[1]: *** [applets/applets.o] Error 1

這個警告的定義在applets/applets.c中。將這段警告註釋掉就可以了。這段警告的意思是告訴你最好用uclibc編譯，而不是用glibc因爲glibc比較大，busybox在寸土寸金的嵌入式系統中運用比較多，所以會有這樣的要求。

# vi /busybox-1.7.0/applets/applets.c +20
註釋掉20 -- 28行內容即可
miscutils/taskset.c:17: error: parse error before '*' token

---

最根本的解決辦法是換一個libc庫，可是現在還不知道哪個庫最合適，唯有暫時將有問題的命令關掉

Miscellaneous Utilities --->
    [ ] taskset

runit/runsv.c: In function `gettimeofday_ns':

---

Runit Utilities --->
    [ ] runsv  

內核啓動時遇到的問題:

“could not run '/bin/sh': No such file or directory”

解決方法:
要這樣配置：

Shells --->   
    Choose your default shell (ash) --->     

如果是這樣配置的話，雖然可以生成ash，但不能生成sh，將會在內核啓動時出現上面出現的問題：

Shells --->   
    Choose your default shell (none) --->
        [*] ash

---

燒寫完畢重新啓動即可。
經過一天的忙碌，終於取得了以上成就，但是，還有很多疑問需要處理：
1> uboot 命令，燒寫位置是根據什麼確定的？
2> mkfs.jffs2 工具的使用方法
3> busybox各個選項的意義
4> nfs文件系統的搭建，如何通過nfs登陸服務器進行開發，系統燒寫
5> yaffs2文件系統的移植，燒寫
6> linux系統移植
7> u-boot的修改
8> mdev
9> 嵌入式linux系統 登錄密碼 賬號 管理