嵌入式工業(yè)一體機系統怎么組成呢？嵌入式系統如何使用？

嵌入式工業(yè)一體機系統怎么組成呢？嵌入式系統如何使用？

1 嵌入式系統組成 BootLoader、內核、根目錄文件系統

2 BootLoader uboot是嵌入式啟動程序BootLoader的業(yè)界老大，所以一般都用uboot。

操作之前先make distclean以前的配置項。

2.1 配置uboot

Uboot編譯后要告訴映像運行在什么系統體系上。配置要在Makefile文件上進行，vim Makefile打開Makefile，如果是210開發(fā)板直接搜索 “/210”，然后通過next查詢其他有用信息。查詢跟開發(fā)板匹配的配置項，比如“tq210”；

2.2 編譯uboot

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-

編譯完成后會生成一個uboot.bin 文件，是要燒寫到開發(fā)板運行的；是一個二進制映像。

2.3 下載并運行

3 內核

3.1 內核配置(X86為例)

為啥配置內核：通過軟件需求和硬件需求，選出需要的、去掉不用的。硬件方面：比如是arm體系，x86就沒用就不選；軟件方面：比如是ipv4，選ipv6就沒用。

配置內核的方法：

make config:基于文本模式的交互式配置

make menuconfig:基于文本模式的菜單型配置(用這種方法方便、快捷)

選項菜單：

三種選擇方式：<>、<*>、<M>

內核映像文件***終運行在內存中，系統啟動，BootLoader會將zIMage解壓到內存里，在內存里面運行。

配置完成后用：ls –a查看 (a就是all)可以看到隱藏的文件，其中.config就是保存的配置文件。

查看內容：vim .config

CONFIG:固定的標準格式；LOCALVERSION:配置項的名字；y=yes相當于<*>;沒有配置的加’#’，加’is not set’；

如何加載一個已有的配置文件，然后在其上面做修改？

(Linux本身的配置文件在/boot/config-4.15.0-45-generic)，找到一個配置文件config-4.15.0-45-generic復制到當前目錄下，然后make menuconfig -> load -> ‘文件路徑文件名'(例如當前w文件下的路徑就是”./config-4.15.0-45-generic”) -> ok；

3.2 編譯內核

3.2.1 編譯內核生成鏡像文件

make zImage:主要用于小于512K

make bzImage:

make bzImage V=1 :查看編譯的詳細信息

編譯好的內核位于arch/<cpu>/boot/目錄下

3.2.2 編譯內核模塊(<M>產生內核模塊)

make modules:內核模塊散落在各個文件中，.ko文件就是內核模塊，查看方式ls *.ko;

make modules_install:要把內核模塊放到/lib/modules目錄下面。使用操作:make modules_install會把散落的文件移動到/lib/modules目錄下。

3.3 制作init ramdisk(即將所有內核模塊打包為一個文件)

命令：mkinitrd initrd-$version $version

例子：mkinitrd initrd-2.6.32 2.6.32

initrd-2.6.32 打包成文件的名字

$version 為通過make modules_install移動到一個文件夾的內核模塊文件的文件名，可以通過查詢/lib/modules下的目錄得到。

3.4 安裝內核

將映像文件和打包好的modules文件復制到boot目錄下，Linux啟動的時候BootLoader會到boot目錄下找文件。

3.4.1 復制zImage鏡像文件到boot中

cp arch/x86/boot/bzImage /boot/vmlinuz-$version 取得名字

3.4.2 復制moduls文件到boot文件中

cp initrd-$version /boot/

3.4.3 修改/etc/grub.conf /*這是啟動的配置文件*/

保存后重新啟動Linux系統。啟動時有一個倒計時的地方，然后立即按下F12(戴爾)，可以選擇系統要啟動內核。

啟動完成后：

用 uname –r 命令：查看正在運行的內核版本。

內核運行在內存

文件系統存放在硬盤或者開發(fā)板的flash

3.5 清理內核

要清楚編譯內核的時候產生了什么。配置時產生了.config文件；編譯的時候產生了.o文件，匯總成了bzImage；還產生一些.ko文件

make clean：清理.o文件，沒有清除掉.config文件，

ls /drivers/net 可以看到有很多.ko文件

make distclean 可以清除掉配置文件也可以清除掉.o文件

4 嵌入式Linux內核制作

制作嵌入式平臺使用的Linux內核，方法和制作PC平臺的Linux內核基本一致；

4.1 復制解壓一個Linux內核代碼

4.2 make distclean 清除以前的配置項

4.3 配置內核：make menuconfig ARCH=arm

4.4 編譯內核：make uImage ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-

如果報錯：將tools中的mkimage文件復制到bin文件夾，然后在重新編譯；

然后將uImage.bin文件復制到根目錄下的tftpboot文件夾下。然后通過serial com下載到目標板

編譯完成后生成的uImage文件在/arch/arm/boot/中可看到

5 根文件系統的制作

5.1 建立根文件系統目錄與文件

5.1.1 創(chuàng)建目錄

先創(chuàng)建一個目錄然后進入

mkdir rootfs

cd rootfs

然后批量的創(chuàng)建開發(fā)板需要的以下目錄：

mkdir bin devetc lib proc sbin sys usr mnt tmp var

mkdir usr/bin usr/lib usr/sbin lib/modules

5.1.2 創(chuàng)建設備文件（只能在root模式下創(chuàng)建）

cd rootfs/dev

mknod -m 666 console c 5 1

mknod -m 666 null c 1 3

5.1.3 加入配置文件

將etc.tar.gz中的文件解壓后都復制到etc文件中。

5.1.4 添加內核模塊

cd …/mini2440 /*進入可以編譯內核的文件夾*/ (即mini240的內核制作的文件夾)

make modules ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-

make modules_install ARCH=arm INSTALL_MOD_PATH=…/rootfs

粉色處為路徑：home/dongry/rootfs

5.1.5 解壓后進入busybox文件并配置、編譯、安裝busybox：

make menuconfig：進入配置界面

進入Busybox Settings àbuild Options->選中“Build busybox as astatic binary”,靜態(tài)鏈接

進入Cross Compiler prefix改為(arm-linux-)

進入Installation Options->選中“Don‘t use /usr”,選中該項可以避免busybox被安裝到宿主系統的/usr目錄下，破壞宿主系統

進入Busybox Installation Prefix改路徑(/xxx/rootfs)，該選項表明編譯后的busybox的安裝位置

編譯busybox：make

安裝busybox：make install

5.2 掛載根文件系統

根據存儲設備的硬件特性、系統需求,不同的文件系統類型有不同的應用場合。在嵌入式Linux應用中，主要的存儲設備為RAM和FLASH，常用的基于存儲設備的文件系統類型包括：jffs2, yaffs2, ubifs, ramdisk等

5.2.1 initramfs方式

軟連接

ln –s ./bin/busybox init /*-s：軟鏈接； init：軟連接名字*/

進入內核文件

make menuconfig ARCH=arm

general setup-><*>Initial RAM filesystem and RAM disk (initramfs/initrd) support

然后在Initramfs source file(s)處添加rootfs的路徑

配置完成后重新編譯內核：make uImage ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-

因為文件系統是掛載到內核上的，所以需要重新編譯內核

5.2.2 NFS方式

此種方式的特點：當文件系統需要重新添加一個文件的時候，initarmfs還得需要重新編譯內核，而NFS方式是直接通過網絡連接的會直接反饋到系統上，不需要重新編譯內核。

內核配置：make menuconfig ARCH=arm

取消掉上邊方式的配置項，并退出；

進入file system->networking file systems->保證root file system on nfs被選中，退出保存

然后進行內核編譯：make uImage ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-

因為文件系統是掛載到內核上的，所以需要重新編譯內核。