arm移植linux系统_arm移植Linux系统

小白自制Linux开发板三. Linux内核与文件系统移植
　　1.Linux内核

　　事实上对于F1C100S/F1C200S，Linux官方源码已经对licheepi nano进行支持。所以我们完全可以通过licheepi nano的配置文件进行移植。

　　1.1. 下载内核源码

　　进入Linux系统官网：

　　https://www.kernel.org/

　　这里面列出的都是一些主要版本，如主线版本，上时间支持版本，个人推荐使用最新的长时间支持版本（5.10.69）。但是因为我这个项目是在参考一位大神的文档的基础上构建的，所以使用的是5.7.1版本，接下来就给一个选择其他版本的方式。

　　选择任意一项点击 [browse]

　　在新打开页面选择【summary】点击【tag】中的【…】切换下载

　　下载后完成后，将代码复制到Ubuntu虚拟机并解压源码。

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　　1.2.配置编译

　　与上一篇中编译u-boot一样，我们也需要配置对Linux编译进行配置：指定架构类型指定交叉编译工具项目配置

　　指定架构，就这个很好理解，就是指定CPU类型，就是配置为Arm就行，交叉编译工具即为上一篇已经安装好的编译工具。

　　用VS打开Linux内核代码，找到Makefile文件：

　　修改如下配置：

　　如果没找到ARCH 或 CROSS_COMPILE字段，自己手动添加也行，如下图所示：事实上这两个字段可以不用指定，在进行make的时候加上对应的参数就行，这里为了避免麻烦，所以直接放到了makefile文件中

　　接下来就是指定项目配置了，这个操作就是让Linux内核认F1C100S/F1C200S这颗soc。

　　进入内核源码中的arch/arm/configs目录中，可以看到有很多开发板的配置文件，其中sunxi_defconfig是全志的配置文件，但是该配置文件非常不全，需要额外配置大量的选项，一般选项多大上千个，这里先使用licheepi_nano的配置文件。

　　https://files.cnblogs.com/files/twzy/linux-licheepi_nano_defconfig.zip

　　下载该文件，解压出linux-licheepi_nano_defconfig，然后将其放到arch/arm/configs/目录下

　　然后通过终端进入Linux-5.7.1根目录，输入命令：

　　进入图形配置界面，如图所示：

　　该界面和u-boot配置一样，所以操作方式也是一样的，上下键移动选项，使用空格键进行选中或取消选择，同样通过空格键或回车键，进入子选项配置，通过Tab键选择保存和退出即可返回上级菜单或命令行界面，也可以直接双击Esc键返回上级目录。

　　1.3 配置TF卡设备树信息

　　我们在完成内核配置后还需要配置TF卡的设备树配置，否则即便是能正常运行内核，在加载文件系统的时候还是会有问题，在这里配置很简单：

　　在linux-5.7.1/arch/arm/boot/dts 目录下，分别修改suniv-f1c100s.dtsi、suniv-f1c100s-licheepi-nano.dts 两个文件（记住这两个文件、以后我们修改的地方多了^_^）

　　修改suniv-f1c100s.dtsi文件

　　首先添加头文件(如果有则忽略)

　　在soc->pio 下添加如下代码

　　soc下添加如下代码

　　如图，图中的配置可能与读者实际内容不一致，这是因为我改了很多东西，忽略即可，只需要红色框中的内容即可。

　　修改suniv-f1c100s-licheepi-nano.dts文件，在根节点添加如下代码

　　外部添加mmc0使能代码

　　位置如下图

　　接下来执行make命令开始编译内核和设备树相关的文件了

　　首次进行编译，通常会需要很长时间，编译完成后，就会在在arch/arm/boot目录下生成内核文件：zImage，在arch/arm/boot/dts目录下设备树文件：suniv-f1c100s-licheepi-nano.dtb 。

　　在编译过程中，因为所配置Ubuntu系统的差异，可能会因缺少某些组件导致编译报错，不要慌，将对应的错误关键信息复制到搜索引擎后安装即可，一下是作者碰到的两个编译报错，如果有必要可以提前安装：

　　linux-内核编译配置 lexer.lex.c错误

　　解决方法：

　　编译Linux内核时遇到：“error : openssl/bio.h :No such file or folder”

　　安装openssl：

　　1.4 TF分区配置

　　在上一篇中提到过u-boot 中的bootcmd 配置了Linux内核文件和设备树文件存放位置，即TF卡的0:1分区中，而且我们已经得到了对应的文件，那我们应该怎么操作呢。

　　还记得我们在上一篇中安装的Gparted软件吗，如果不记得，可以通过以下命令安装：

　　把需要写入系统的TF卡插到电脑的USB上，打开该软件，可以看到此时有两个存储设备，一个是sda另一个是sdb，其中sdb就是我们的TF卡。如图：

　　选中sdb，我们可以看到分区表中显示为未分配，对于常规Linux嵌入式系统我们需要分两个区，一个是存放zImage和dtb文件，即在bootcmd中配置的0:1分区，另一个区存放根文件系统。对于第一个分区，格式为fat16格式，因为u-boot只能识别这个格式，对于第二个区，一般为ext4格式，为Linux内核识别的格式。下面开始分区吧。

　　选中未分配空间并右击鼠标，点击[新建]，然后填写相关属性，然后点击[添加],所示。

　　需要注意【之前的空余空间】选择1M，这是给u-boot预留的(u-boot在分区表中是无法看到的)，【新大小】选择32M ，【文件系统】选择fat16，【卷标】输入boot。

　　我们这里可以用相同的方式新建第二分区——ext4分区，如下图

　　这里我们设置为100M，文件系统为ext4，卷标为rootfs，然后添加添加。

　　配置好分区表后，点击工具来中的【对钩】使配置的分区表生效。

　　配置分区完毕后，我们就可以在文件管理器中看到挂载的两个分区，如图

　　1.5 内核复制与执行

　　那么，我们将刚才生成好的zImage和dtb文件复制到TF卡的BOOT分区中

　　退出TF卡，插入开发板，上电，按重启，我们就可以看到u-boot启动完成后，自动进入了内核启动环节，但是启动后一会就报错了，因为挂载文件系统产生错误。

　　内核移植就基本结束了，要想让小板真正的运行起来，还需要Linux的文件系统，那开始吧。

　　2.文件系统移植

　　根文件系统(rootfs)是内核启动后挂载的第一个文件系统，如果没有根文件系统，内核将无法开启shell以及其他进程。实际上内核启动后会先挂载一个虚拟的文件系统，这个虚拟文件系统是在内存中运行的，其主要运行核心进程，虚拟文件系统挂载之后才挂载硬盘（TF卡或者emmc）上的根文件系统。

　　制作文件系统也有很多方式，如通过busyBox、Buildroot等工具制作。

　　本次使用Buildroot，制作过程相对简单，兼容性好，由于根文件系统制作比较简单。

　　进入buildroot官网

　　https://buildroot.org/downloads

　　这里选择buildroot2018.2.11版本，将下载好软件包传入Ubuntu系统中，然后解压并进入源码目录中，输入清理命令。主要用于初始化一些设置，命令如下：

　　然后输入以下命令进入配置界面

　　此时会终端进入图形配置界面，如图：

　　2.1 Target options配置

　　先选择Target options选项，进行对应芯片soc相关的配置，如图：

　　配置如图所示，下面是对其的解释第一个选项为架构选择，这里选择ARM架构小端模式，第二个为输出的二进制文件格式，这里选择EFL格式，第三个为架构体系，这里选择arm926t，因为F1C200S/F1C100S的架构就是这个架构，第四个为矢量浮点处理器，这里不勾选，因为对于F1C200S/F1C100S而言，其内部没有浮点运算单元，只能进行软浮点运算，也就是模拟浮点预运算。第五个为应用程序二进制接口，这里选择EABI，原因是该格式支持软件浮点和硬件实现浮点功能混用。第六个为浮点运算规则，这里使用软件浮点第七个选择指令集，这里选择ARM指令集，因为thumb主要针对Cortex M系列而言的，对于运行操作系统的A系列以及ARM9和ARM11而言，使用的都是32位的ARM指令集。

　　按【Tab键】选择<save>进行保存，按【Esc键】回到上一级配置界面。

　　2.2 Build options配置

　　进入第二个Build options选项，配置如图