00000005.htm

关于embedded的文章

体实现方法的详细说明，4～6分别详细描述了创建内核、创建根文件系统和引导系&nbsp;<BR>
统的方法。最后的内容可以看作附录，其中7说明了一般Linux系统安装光盘的创建&nbsp;<BR>
方法，8列出了相关的配置文件和源代码。&nbsp;<BR>
1.2&nbsp;背景&nbsp;<BR>
　　华中科技大学计算机存储系统国家专业实验室，NAS项目（2003.3——2003.8）&nbsp;<BR>
。&nbsp;<BR>
1.3&nbsp;定义&nbsp;<BR>
O&nbsp;boot&nbsp;loader:&nbsp;引导器&nbsp;<BR>
O&nbsp;kernel:&nbsp;内核&nbsp;<BR>
O&nbsp;root&nbsp;filesystem:&nbsp;根文件系统&nbsp;<BR>
O&nbsp;USB:&nbsp;通用串行总线&nbsp;<BR>
O&nbsp;&nbsp;<BR>
1.4&nbsp;参考资料&nbsp;<BR>
[1]&nbsp;DIY：自己动手做一个迷你&nbsp;Linux&nbsp;系统.&nbsp;IBM&nbsp;developerWorks&nbsp;中国网站.&nbsp;htt&nbsp;<BR>
p://www-900.ibm.com/developerWorks/cn/linux/embed/diy/index.shtml&nbsp;<BR>
[2]&nbsp;Linux&nbsp;From&nbsp;Scratch.&nbsp;<A HREF="http://clfsbook.mylab.idv.tw/index.html">http://clfsbook.mylab.idv.tw/index.html</A>&nbsp;<BR>
[3]&nbsp;Linux启动过程综述.&nbsp;<A HREF="http://www.linuxaid.com.cn/forum/showdoc.jsp?l=1&">http://www.linuxaid.com.cn/forum/showdoc.jsp?l=1&</A>&nbsp;<BR>
i=15750&nbsp;<BR>
[4]&nbsp;The&nbsp;Linux&nbsp;Bootdisk&nbsp;HOWTO&nbsp;(中译版).&nbsp;<A HREF="http://www.linux.org.tw/CLDP/gb/B">http://www.linux.org.tw/CLDP/gb/B</A>&nbsp;<BR>
ootdisk-HOWTO.html&nbsp;<BR>
[5]&nbsp;Using&nbsp;the&nbsp;initial&nbsp;RAM&nbsp;disk&nbsp;(initrd).&nbsp;/usr/src/linux-2.4/Documentatio&nbsp;<BR>
n/initrd.txt.&nbsp;（译文：<A HREF="http://zope.slat.org/Project/3ybaby/discuss-area/c">http://zope.slat.org/Project/3ybaby/discuss-area/c</A>&nbsp;<BR>
d-boot/cdboot_refer/initrd.htm）&nbsp;<BR>
[6]&nbsp;Quickmouse于2003.1发表于白云黄鹤BBS&nbsp;(<A HREF="http://bbs.whnet.edu.cn)">http://bbs.whnet.edu.cn)</A>&nbsp;Linux讨&nbsp;<BR>
论区的帖子“裁减Linux”。&nbsp;<BR>
[7]&nbsp;Filesystem&nbsp;Hierarchy&nbsp;Standard.&nbsp;<A HREF="http://www.pathname.com/fhs/pub/fhs-2">http://www.pathname.com/fhs/pub/fhs-2</A>&nbsp;<BR>
.2.pdf&nbsp;<BR>
[8]&nbsp;LINUX&nbsp;ALLOCATED&nbsp;DEVICES.&nbsp;/usr/src/linux-2.4/Documentation/device.txt&nbsp;<BR>
.&nbsp;或者最新的列表在<A HREF="http://www.kernel.org/pub/linux/docs/device-list/">http://www.kernel.org/pub/linux/docs/device-list/</A>&nbsp;&nbsp;<BR>
[9]&nbsp;Karim&nbsp;Yaghmour.&nbsp;Building&nbsp;Embedded&nbsp;Linux&nbsp;Systems.&nbsp;O'Reilly,&nbsp;April&nbsp;200&nbsp;<BR>
3.&nbsp;<BR>
[10]&nbsp;Alessandro&nbsp;Rubini.&nbsp;Take&nbsp;Command:&nbsp;Init.&nbsp;<A HREF="http://www.linux.it/kerneldo">http://www.linux.it/kerneldo</A>&nbsp;<BR>
cs/init/&nbsp;,&nbsp;November&nbsp;1998.&nbsp;&nbsp;<BR>
[11]&nbsp;深入&nbsp;Linux&nbsp;PAM&nbsp;体系结构.&nbsp;IBM&nbsp;developerWorks&nbsp;中国网站.&nbsp;<A HREF="http://www-90">http://www-90</A>&nbsp;<BR>
0.ibm.com/developerWorks/cn/linux/l-pam/index.shtml&nbsp;.&nbsp;2003.7.&nbsp;<BR>
[12]&nbsp;&nbsp;<BR>
　　&nbsp;<BR>
&nbsp;<BR>
&nbsp;<BR>
&nbsp;<BR>
2&nbsp;总体描述&nbsp;<BR>
&nbsp;<BR>
2.1&nbsp;硬件环境&nbsp;<BR>
　　开发主机：&nbsp;<BR>
　　Intel&nbsp;845芯片组主板，P4赛扬1.8GHz&nbsp;CPU，256M内存，60G&nbsp;IDE硬盘，RTL813&nbsp;<BR>
9网卡。&nbsp;<BR>
　　目标机：&nbsp;<BR>
　　与主机同构。&nbsp;<BR>
2.2&nbsp;软件环境&nbsp;<BR>
　　开发主机：&nbsp;<BR>
　　Redhat&nbsp;Linux&nbsp;7.3&nbsp;(kernel&nbsp;2.4.18-3)，或者Redhat&nbsp;Linux&nbsp;9&nbsp;(kernel&nbsp;2.4.2&nbsp;<BR>
0-8)。可以根据需要使用其他版本的内核，比如Redhat&nbsp;7.3＋kernel&nbsp;2.4.20。&nbsp;<BR>
　　目标机：&nbsp;<BR>
　　LiPS，以及应用程序。&nbsp;<BR>
2.3&nbsp;需求规定和约束&nbsp;<BR>
　　我们目标系统LiPS，即Linux&nbsp;Powered&nbsp;Storage是一个嵌入式Linux操作系统，&nbsp;<BR>
主要着眼于提供各种文件服务，不包括X&nbsp;GUI；并且足够小，可以装入32M&nbsp;USB盘或&nbsp;<BR>
者DOC/DOM等常用设备引导。&nbsp;<BR>
　　&nbsp;<BR>
&nbsp;<BR>
&nbsp;<BR>
&nbsp;<BR>
3&nbsp;总体设计&nbsp;<BR>
&nbsp;<BR>
3.1&nbsp;基本设计概念&nbsp;<BR>
　　提起“裁减Linux”，最容易想到的方法是以一个已经安装好的系统为基础，删&nbsp;<BR>
除掉不需要的文件，以减小整个系统的尺寸。而事实上这个方法几乎是行不通的，&nbsp;<BR>
因为通过光盘安装的一个Redhat&nbsp;9&nbsp;Linux系统，即便是只选择了比较少的软件包，&nbsp;<BR>
其所占空间也可以轻松达到300～500MB，想在这个基础上裁减到30MB左右是比较困&nbsp;<BR>
难的。更困难的是确定哪些东西是可以删除的？如果删除了系统必须的文件，可能&nbsp;<BR>
导致系统不能引导。&nbsp;<BR>
　　另一个途径是从零开始根据需要构建整个系统。“Linux&nbsp;From&nbsp;Scratch”采用&nbsp;<BR>
的就是这种方式，一个个安装需要的软件包。类似的，更简单的方法是，安装一个&nbsp;<BR>
完整的Linux系统，然后将必要的软件（可执行程序）、配置文件、库文件、内核等&nbsp;<BR>
复制出来构建一个小系统。我们采取后一种方式。&nbsp;<BR>
　　&nbsp;<BR>
3.2&nbsp;软件结构&nbsp;<BR>
　　LiPS包括3部分：Linux内核，根文件系统和引导器。&nbsp;<BR>
　　内核（Kernel）提供了一个操作系统的基本功能，如内存管理、进程调度、文&nbsp;<BR>
件系统、网络等，以及设备驱动程序。&nbsp;<BR>
　　根文件系统（Root&nbsp;filesystem）是存放运行、维护系统所必须的各种工具软件&nbsp;<BR>
、库文件、脚本、配置文件和其他特殊文件（比如设备节点）的地方，也可以安装&nbsp;<BR>
各种软件包。通常根文件系统位于某个磁盘分区，而在LiPS中应用了initrd（初始&nbsp;<BR>
RAM盘）机制，将根文件系统放在RAM&nbsp;Disk中。&nbsp;<BR>
　　引导器（Boot&nbsp;Loader）的任务是从引导设备装载内核，引导系统运行。Linux&nbsp;<BR>
系统常见的引导器包括早期的LILO和近期的GRUB。LiPS用的是GRUB。&nbsp;<BR>
　　&nbsp;<BR>
&nbsp;<BR>
&nbsp;<BR>
&nbsp;<BR>
4&nbsp;内核&nbsp;<BR>
&nbsp;<BR>
4.1&nbsp;创建内核的方法&nbsp;<BR>
　　Linux提供了方便灵活的方法来定制内核，主要步骤包括：下载安装内核源代码&nbsp;<BR>
树，配置内核，编译内核。具体方法请参考相关文档。关键指令如下：&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;cd&nbsp;/usr/src/linux-2.4&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;make&nbsp;menuconfig&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;make&nbsp;dep;&nbsp;make&nbsp;clean;&nbsp;make&nbsp;bzImage&nbsp;<BR>
　　编译成功的内核文件为arch/i386/boot/bzImage.&nbsp;<BR>
4.2&nbsp;内核配置&nbsp;<BR>
4.2.1&nbsp;概述&nbsp;<BR>
　　make&nbsp;menuconfig之后可以看到类似如下的内容（编号是为了描述方便而加上的&nbsp;<BR>
）。根据内核版本的不同，列出的项目会有差异。而变化主要发生在发行版为标准&nbsp;<BR>
内核打的各种补丁上面，其实标准内核是比较稳定的。&nbsp;<BR>
　　如下所示，我们配置的内核版本为2.4.20-8，这个“-8”就是Redhat所打的补&nbsp;<BR>
丁版本号。补丁一般是对标准内核错误的修正和新增的功能。与2.4.20内核配置选&nbsp;<BR>
项比较会发现，[10，25，30]都属于Redhat的补丁。&nbsp;<BR>
　　一般地，这些补丁选项都不是必须的，因此我们的LiPS内核中都没有包括这些&nbsp;<BR>
选项。其实，完全可以通过直接配置一个标准的内核版本（比如2.4.20）来产生我&nbsp;<BR>
们所需要的内核。&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Linux&nbsp;Kernel&nbsp;v2.4.20-8-R2Lips&nbsp;Configuration&nbsp;<BR>
[1]&nbsp;Code&nbsp;maturity&nbsp;level&nbsp;options&nbsp;&nbsp;---&gt;&nbsp;<BR>
[2]&nbsp;Loadable&nbsp;module&nbsp;support&nbsp;&nbsp;---&gt;&nbsp;<BR>
[3]&nbsp;Processor&nbsp;type&nbsp;and&nbsp;features&nbsp;&nbsp;---&gt;&nbsp;<BR>
[4]&nbsp;General&nbsp;setup&nbsp;&nbsp;---&gt;&nbsp;<BR>
[5]&nbsp;Memory&nbsp;Technology&nbsp;Devices&nbsp;(MTD)&nbsp;&nbsp;---&gt;&nbsp;<BR>
[6]&nbsp;Parallel&nbsp;port&nbsp;support&nbsp;&nbsp;---&gt;&nbsp;<BR>
[7]&nbsp;Plug&nbsp;and&nbsp;Play&nbsp;configuration&nbsp;&nbsp;---&gt;&nbsp;<BR>
[8]&nbsp;Block&nbsp;devices&nbsp;&nbsp;---&gt;&nbsp;<BR>
[9]&nbsp;Multi-device&nbsp;support&nbsp;(RAID&nbsp;and&nbsp;LVM)&nbsp;&nbsp;---&gt;&nbsp;<BR>
[10]&nbsp;Cryptography&nbsp;support&nbsp;(CryptoAPI)&nbsp;&nbsp;---&gt;&nbsp;<BR>
[11]&nbsp;Networking&nbsp;options&nbsp;&nbsp;---&gt;&nbsp;<BR>
[12]&nbsp;Telephony&nbsp;Support&nbsp;&nbsp;---&gt;&nbsp;<BR>
[13]&nbsp;ATA/IDE/MFM/RLL&nbsp;support&nbsp;&nbsp;---&gt;&nbsp;<BR>
[14]&nbsp;SCSI&nbsp;support&nbsp;&nbsp;---&gt;&nbsp;<BR>
[15]&nbsp;Fusion&nbsp;MPT&nbsp;device&nbsp;support&nbsp;&nbsp;---&gt;&nbsp;<BR>
[16]&nbsp;I2O&nbsp;device&nbsp;support&nbsp;&nbsp;---&gt;&nbsp;<BR>
[17]&nbsp;Network&nbsp;device&nbsp;support&nbsp;&nbsp;---&gt;&nbsp;<BR>
[18]&nbsp;Amateur&nbsp;Radio&nbsp;support&nbsp;&nbsp;---&gt;&nbsp;<BR>
[19]&nbsp;IrDA&nbsp;(infrared)&nbsp;support&nbsp;&nbsp;---&gt;&nbsp;<BR>
[20]&nbsp;ISDN&nbsp;subsystem&nbsp;&nbsp;---&gt;&nbsp;<BR>
[21]&nbsp;Old&nbsp;CD-ROM&nbsp;drivers&nbsp;(not&nbsp;SCSI,&nbsp;not&nbsp;IDE)&nbsp;&nbsp;---&gt;&nbsp;<BR>
[22]&nbsp;Input&nbsp;core&nbsp;support&nbsp;&nbsp;---&gt;&nbsp;<BR>
[23]&nbsp;Character&nbsp;devices&nbsp;&nbsp;---&gt;&nbsp;<BR>
[24]&nbsp;Multimedia&nbsp;devices&nbsp;&nbsp;---&gt;&nbsp;<BR>
[25]&nbsp;Crypto&nbsp;Hardware&nbsp;support&nbsp;&nbsp;---&gt;&nbsp;<BR>
[26]&nbsp;File&nbsp;systems&nbsp;&nbsp;---&gt;&nbsp;<BR>
[27]&nbsp;Console&nbsp;drivers&nbsp;&nbsp;---&gt;&nbsp;<BR>
[28]&nbsp;Sound&nbsp;&nbsp;---&gt;&nbsp;<BR>
[29]&nbsp;USB&nbsp;support&nbsp;&nbsp;---&gt;&nbsp;<BR>
[30]&nbsp;Additional&nbsp;device&nbsp;driver&nbsp;support&nbsp;&nbsp;---&gt;&nbsp;<BR>
[31]&nbsp;Bluetooth&nbsp;support&nbsp;&nbsp;---&gt;&nbsp;<BR>
[32]&nbsp;Kernel&nbsp;hacking&nbsp;&nbsp;---&gt;&nbsp;<BR>
[33]&nbsp;Library&nbsp;routines&nbsp;&nbsp;---&gt;&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Load&nbsp;an&nbsp;Alternate&nbsp;Configuration&nbsp;File&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Save&nbsp;Configuration&nbsp;to&nbsp;an&nbsp;Alternate&nbsp;File&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&lt;Select&gt;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&lt;&nbsp;Exit&nbsp;&gt;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&lt;&nbsp;Help&nbsp;&gt;&nbsp;<BR>
　　下面我们以2.4.20内核为例，来详细说明内核的配置，也就是选哪些东西、不&nbsp;<BR>
选哪些东西。没有说明的选项，比如“Code&nbsp;maturity&nbsp;level&nbsp;options”，表示不选&nbsp;<BR>
。&nbsp;<BR>
4.2.2&nbsp;Loadable&nbsp;module&nbsp;support&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[*]&nbsp;Enable&nbsp;loadable&nbsp;module&nbsp;support&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&nbsp;]&nbsp;&nbsp;&nbsp;Set&nbsp;version&nbsp;information&nbsp;on&nbsp;all&nbsp;module&nbsp;symbols&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[*]&nbsp;&nbsp;&nbsp;Kernel&nbsp;module&nbsp;loader&nbsp;<BR>
　　可加载模块支持。虽然目前所选项目全部编译进内核，但是内核是支持模块的&nbsp;<BR>
。可以考虑将一些硬件设备的驱动程序编译为模块，从而减小内核尺寸，同时增加&nbsp;<BR>
适应不同硬件平台的灵活性。&nbsp;<BR>
4.2.3&nbsp;Processor&nbsp;type&nbsp;and&nbsp;features&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;(Pentium-III/Celeron(Coppermine))&nbsp;Processor&nbsp;family&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[*]&nbsp;Machine&nbsp;Check&nbsp;Exception&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&lt;&nbsp;&gt;&nbsp;Toshiba&nbsp;Laptop&nbsp;support&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&lt;&nbsp;&gt;&nbsp;Dell&nbsp;laptop&nbsp;support&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&lt;&nbsp;&gt;&nbsp;/dev/cpu/microcode&nbsp;-&nbsp;Intel&nbsp;IA32&nbsp;CPU&nbsp;microcode&nbsp;support&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&lt;&nbsp;&gt;&nbsp;/dev/cpu/*/msr&nbsp;-&nbsp;Model-specific&nbsp;register&nbsp;support&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&lt;&nbsp;&gt;&nbsp;/dev/cpu/*/cpuid&nbsp;-&nbsp;CPU&nbsp;information&nbsp;support&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;(off)&nbsp;High&nbsp;Memory&nbsp;Support&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&nbsp;]&nbsp;Math&nbsp;emulation&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&nbsp;]&nbsp;MTRR&nbsp;(Memory&nbsp;Type&nbsp;Range&nbsp;Register)&nbsp;support&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&nbsp;]&nbsp;Symmetric&nbsp;multi-processing&nbsp;support&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&nbsp;]&nbsp;Local&nbsp;APIC&nbsp;support&nbsp;on&nbsp;uniprocessors&nbsp;<BR>
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&nbsp;]&nbsp;Unsynced&nbsp;TSC&nbsp;support&nbsp;<BR>
　　处理器特性。选择一下Processor&nbsp;family，其余基本上都没有选。High&nbsp;Memor&nbsp;<BR>
y&nbsp;Support也可以打开，不清楚有什么用。&nbsp;<BR>