移植Linux-3.4.2内核到S3C2440

一、BootLoader引导内核过程

    1、Bootloader的工作

    1.1、将内核读入内存

    2.2、保存内核启动参数到指定位置，内核启动时去这个位置解析参数

    3.3、启动内核、传入机器ID

二、内核的启动流程

        内核首要目的是挂载根文件系统，启动应用程序，内核启动的过程大致为以下几步：

1.检查CPU和机器类型

2.进行堆栈、MMU等其他程序运行关键的东西进行初始化

3.打印内核信息

4.执行各种模块的初始化

5.挂接根文件系统

6.启动第一个init进程

对于ARM的处理器，内核第一个启动的文件是arc/arm/kernel下面的head.S文件

第一阶段：

首先截取部分head.S文件

 View Code

第一步,执行的是__lookup_processor_type，这个函数是检查处理器型号，它读取你的板子的CPU型号与内核支持的处理器进行比较看是否能够处理。

第二步，检查机器型号，它会读取你bootloader传进来的机器ID和他能够处 理的机器ID进行比较看是否能够处理。内核的ID号定义在arc/arm/tool/mach_types文件中MACH_TYPE_xxxx宏定义。内 核究竟就如何检查是否是它支持的机器的呢？实际上每个机器都会在/arc/arm/mach-xxxx/smdk-xxxx.c文件中有个描述特定机器的 数据结构，

 View Code

MACHINE_START和 MACHINE_END实际上被展开成一个结构体

 View Code

于是上面的数据结构就被展开为

 View Code

每个机器都会有一个machine_desc__mach_desc结构，内核通过检查每个machine_desc__mach_desc的nr 号和bootloader传上来的ID进行比较，如果相同，内核就认为支持该机器，而且内核在后面的工作中会调用该机器的 machine_desc__mach_desc_结构中的方法进行一些初始化工作。

第三步，创建一级页表

第四步，在R13中保存__switch_data 这个函数的地址，在第四步使能mmu完成后会跳到该函数执行。

第五步，执行的是__enable_mmu，它是使能MMU，这个函数调用了__turn_mmu_on函数，让后在_turn_mmu_on在最 后将第三步赋给R13的值传给了PC指针 （mov    pc, r13），于是内核开始跳到__switch_data这个函数开始执行。

我们再来看arch/arm/kenel/head-common.S这个文件中的__switch_data函数

 View Code

这个函数做的工作是，复制数据段清楚BBS段，设置堆在指针，然后保存处理器内核和机器内核等工作，最后跳到start_kernel函数。于是内核开始执行第二阶段。

第二阶段：

init/目录下的main.c的start_kernel函数

asmlinkage void __init start_kernel(void)

在start_kernel首先是打印内核信息，然后对bootloader传进来的一些参数进行处理，再接着执行各种各样的初始化，在这其中会初始化控制台。最后会调用rest_init();

我们再来看rest_init()函数

static noinline void __init_refok rest_init(void)

他启动了kernel_init这个函数，再来看kerne_init函数

 View Code

kernel_init先调用了prepare_namespace();然后调用了init_post函数

在prepare_namespace()函数里 调用mount_root()函数，挂载根文件系统;

三、移植linux3.4.2到JZ2440

1、解压tar xjf linux-3.4.2.tar.bz2

2、进入解压后的文件目录，修改顶层Makefile

vim Makefile

 

修改架构为 ARM 以及编译器

　　　　 ARCH=arm　　　　 CROSS_COMPILE=arm-linux-

3、选择默认配置

find -name"*defconfig"

4、在解压后文件目录下，配置，生成.config文件

make s3c2410_defconfig

5、查看支持的单板

vim .config

6、编译

make uImage

7、u-boot2012里默认的是193机器ID，设置机器ID为362使用SMDK2440,在uboot中设置机器ID

set machid 16asave

8、在uboot中设置启动行参数并修改smdk2440单板的晶振信息12M

bootargs noinitrd root=/dev/nfs nfsroot=192.168.1.112:/opt/filesystem ip=192.168.1.130:192.168.1.112:192.168.1.1:255,255,255,0::eth0:off init=/linuxrc console=ttySAC0,115200

修改文件mach-smdk2440.c的晶振信息12M

static void __init smdk2440_map_io(void){    s3c24xx_init_io(smdk2440_iodesc, ARRAY_SIZE(smdk2440_iodesc));    s3c24xx_init_clocks(12000000);    s3c24xx_init_uarts(smdk2440_uartcfgs, ARRAY_SIZE(smdk2440_uartcfgs));}

四、修改分区

我们经常用的内核打印分区信息如下

Creating 4 MTD partitions on "NAND":0x000000000000-0x000000040000 : "bootloader"0x000000040000-0x000000060000 : "params"0x000000060000-0x000000460000 : "kernel"0x000000460000-0x000010000000 : "rootfs"

这些分区是通过在文件linux-2.6.22.6\arch\arm\plat-s3c24xx/Common-smdk.c设置的

/* NAND parititon from 2.4.18-swl5 */static struct mtd_partition smdk_default_nand_part[] = {    [0] = {        .name    = "bootloader",        .size    = SZ_256K,        .offset    = 0,    },    [1] = {        .name    = "params",        .offset = MTDPART_OFS_APPEND,        .size    = SZ_128K,    },    [2] = {        .name    = "kernel",        .offset = MTDPART_OFS_APPEND,        .size    = SZ_4M,    },    [3] = {        .name    = "rootfs",        .offset    = MTDPART_OFS_APPEND,        .size    = MTDPART_SIZ_FULL,    },};

五、添加网卡驱动

修改arch/arm/mach-s3c24xx/mach-smdk2440.c

    1 添加头文件#include <linux/dm9000.h>

    2 网卡基地址 

#define MACH_SMDK2440_DM9K_BASE (S3C2410_CS4 + 0x300)

 3 添加资源和设备

 View Code

 综上，make uImage 完成Linux3.4.2的移植，并添加了网卡驱动。