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> Linux > 正文 嵌入式Linux系統(tǒng)的構(gòu)成 2012-12-13         來(lái)源：熊堯的專欄      我要投稿

嵌入式Linux系統(tǒng)的構(gòu)成

 

 一個(gè)典型的嵌入式Linux系統(tǒng)按照存儲(chǔ)空間的劃分通常包括引導(dǎo)區(qū)，內(nèi)核區(qū)與文件系統(tǒng)區(qū)，引導(dǎo)區(qū)存放Boot  Loader與系統(tǒng)參數(shù)，內(nèi)核區(qū)存放特定嵌入式平臺(tái)的定制Linux內(nèi)核

   

文件系統(tǒng)包括根文件系統(tǒng)和建立與Flash內(nèi)存設(shè)備之上的文件系統(tǒng)。圖形界面系統(tǒng)和用戶應(yīng)用程序就放在文件系統(tǒng)區(qū)中

 

1：Boot  Loader占用的空間一般都比較小，它后面緊挨著一個(gè)啟動(dòng)參數(shù)區(qū)，用來(lái)保存Linux內(nèi)核啟動(dòng)參數(shù)和用戶啟動(dòng)配置。

 

2：Boot Loader程序是嵌入式系統(tǒng)的引導(dǎo)加載程序，是系統(tǒng)加電后運(yùn)行的第一段軟件代碼。Boot  Loader程序的主要任務(wù)就是初始化硬件設(shè)備，建立內(nèi)存空間的映射圖，從而將系統(tǒng)的

 

軟硬件環(huán)境帶到一個(gè)合適的環(huán)境中，Boot  Loader程序最重要的任務(wù)就是啟動(dòng)Linux內(nèi)核

   

3：文件系統(tǒng)是嵌入式Linux系統(tǒng)占用空間最大的部分，它通常占據(jù)了Boot Loader和內(nèi)核之外的所有空間，Linux啟動(dòng)完畢之后會(huì)加載一個(gè)根文件系統(tǒng)，根文件系統(tǒng)包含了系統(tǒng)必備

配置信息，庫(kù)函數(shù)和shell解釋器以及核心目錄。其他的文件系統(tǒng)則可以掛載在根文件系統(tǒng)下面

‘

Boot Loader 一般通過(guò)JTAG接口和仿真器燒寫到存儲(chǔ)器，而內(nèi)核和文件系統(tǒng)則可以通過(guò)串口和網(wǎng)口燒寫到存儲(chǔ)器。

 

Linux內(nèi)核主要由五個(gè)部分組成：進(jìn)程調(diào)度，內(nèi)存管理，文件系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)，以及設(shè)備管理。

 

內(nèi)存管理：（Memory  Management） Linux的內(nèi)存管理支持虛擬內(nèi)存，采取的是分頁(yè)機(jī)制，內(nèi)存管理子系統(tǒng)允許多個(gè)進(jìn)程安全的共享主內(nèi)存區(qū)域。通過(guò)內(nèi)存管理，Linux可以支

持超過(guò)實(shí)際內(nèi)存大小的內(nèi)存地址，磁盤可以當(dāng)作內(nèi)存，磁盤與內(nèi)存之間可以相互交換。

 

設(shè)備管理：Linux支持字符設(shè)備，塊設(shè)備，以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備三類硬件設(shè)備，并提供與平臺(tái)設(shè)備的概念與sys文件系統(tǒng)來(lái)管理各種設(shè)備，linux的設(shè)備驅(qū)動(dòng)可以編譯進(jìn)入內(nèi)核，在系統(tǒng)啟

動(dòng)時(shí)加載，也可以作為模塊形式動(dòng)態(tài)加載

 

Linux的代碼結(jié)構(gòu)

linux 2.6的內(nèi)核代碼非常龐大，其中設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序約占一半

 

arch                硬件平臺(tái)相關(guān)代碼

block              塊設(shè)備核心代碼

crypto             加密函數(shù)庫(kù)

documentation    有關(guān)內(nèi)核各個(gè)部分通用解釋和注釋的文本文件

drivers          設(shè)備驅(qū)動(dòng)相關(guān)代碼

fs                  文件系統(tǒng)相關(guān)代碼

include        內(nèi)核頭文件

init                內(nèi)核初始化代碼

ipc                系統(tǒng)進(jìn)程間的通信

kernel          內(nèi)核核心部分：進(jìn)程調(diào)度，中斷處理，信號(hào)處理，模塊

lib                通用內(nèi)核函數(shù)

mm             內(nèi)存管理

net             網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議代碼

samples     內(nèi)核例子

security    系統(tǒng)安全相關(guān)代碼

sound     音頻體系代碼

   

編譯內(nèi)核的幾個(gè)命令

 

1：  make    menuconfig               //配置內(nèi)核命令

2: make     //編譯生成目標(biāo)文件，包括可加載模塊

3：make    zImage           //編譯生成內(nèi)核

4:make    modules_install    //安裝模塊

 

為什么要配置內(nèi)核呢？

  在編譯之前是肯定要配置內(nèi)核的，make  menuconfig，，生成默認(rèn)配置文件.config，這個(gè)文件是設(shè)置cpu體系，以及很多

驅(qū)動(dòng)選項(xiàng)的，沒(méi)有配置這個(gè)，是不能進(jìn)行編譯的。新下載的內(nèi)核都是沒(méi)有默認(rèn)的.config，這需要你找到一個(gè)默認(rèn)的config文件

比如 arch/arm/configs/ 下是 arm cpu 很多的默認(rèn)配置，當(dāng)然你也可以把你以前的 config 文件拷貝到新內(nèi)核目錄下。

.config 是配置編譯內(nèi)核的最初步驟

 

為何要重新編譯內(nèi)核？

 

新的內(nèi)核修訂了舊內(nèi)核的bug，并增加了許多新的特性。如果用戶想要使用這些新特性，或想根據(jù)自己的系統(tǒng)度身定制一個(gè)更高效，更穩(wěn)定的內(nèi)核，就需要重新編譯Linux內(nèi)核。 

通常，更新的內(nèi)核會(huì)支持更多的硬件，具備更好的進(jìn)程管理能力，運(yùn)行速度更快、 更穩(wěn)定，并且一般會(huì)修復(fù)老版本中發(fā)現(xiàn)的許多漏洞等，經(jīng)常性地選擇升級(jí)更新的系統(tǒng)內(nèi)核是Linux使用者的必要操作內(nèi)容。 

為了正確的合理地設(shè)置內(nèi)核編譯配置選項(xiàng)，從而只編譯系統(tǒng)需要的功能的代碼，一般主要有下面四個(gè)考慮： 

   

1:自己定制編譯的內(nèi)核運(yùn)行更快（具有更少的代碼）

 

2:系統(tǒng)將擁有更多的內(nèi)存（內(nèi)核部分將不會(huì)被交換到虛擬內(nèi)存中）

 

3：不需要的功能編譯進(jìn)入內(nèi)核可能會(huì)增加被系統(tǒng)攻擊者利用的漏洞

 

4：將某種功能編譯為模塊方式編譯進(jìn)被內(nèi)核的方式速度要慢一些

 

內(nèi)核Makefile

 

Linux2.6內(nèi)核的Makefile分為4個(gè)組成部分

 

1:頂層Makefile：在內(nèi)核代碼最頂層。頂層的Makefile文件讀取.config文件的內(nèi)容，并總體上負(fù)責(zé)build內(nèi)核和模塊

 

2：config配置文件：內(nèi)核的配置文件，一般在/arch/*/configs下

 

3：Makefile 的通用規(guī)則：在/scripts/目錄下面的Makefile.*

 

4：kbuild  Makefile  文件：在各級(jí)目錄下面

 

（1）：目標(biāo)定義，就是用來(lái)定義那些內(nèi)容要作為模塊編譯，那些要編譯鏈接進(jìn)入內(nèi)核

 

obj-y +=foo.o   它表示由foo.c或foo.s文件編譯得到foo.o并鏈接進(jìn)內(nèi)核，如果使用$(obj-m),則表示對(duì)象文件編譯成可加載的內(nèi)核模塊～

 

    好了，這些都是一些基礎(chǔ)性的東西，但是很重要啊，敲了這么長(zhǎng)時(shí)間啦～歇一下吧，希望對(duì)你有所幫助。
 

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