嵌入式实验报告三

嵌入式实验报告三

实验时间 2013/6/9 报告人

一、实验目的：

1．学习cygwin；

2．通过上机实验，使学生验证、巩固和充实所学理论知识，加深对相关内容的理解，了解嵌入式Linux的内核布局，掌握内核配置及编译方法。

二、实验要求：

1．安装cygwin及内核源码;

2．配置基于S3c2410处理器的内核选项。

3．编译生成zImage。

三、问题：

1．简述嵌入式开发中和体系结构相关的内核布局，说明哪些目录是在内核移植中需要重点关注的。

Linux内核主要由5个子系统构成：进程调度、内存管理、文件系统、网络接口和进程通信。相互关系如图：

2．简述内核编译的步骤和对应命令的作用，说明zImage、bzImage的异同。

1. 安装cygwin

安装路径 d:\cygwin 选择全部安装 All

2. 准备文件

复制linux-2.4.18-rmk7-pxa1-mz5.tar --> /tmp/edukit-2410

复制 \patch --> /tmp/edukit-2410

复制cross-armtools-linux-edukit2410.tar --> /tmp

3. 安装交叉编译工具&设置系统环境

$> cd /tmp/

$> tar -P -xvjf cross-armtools-linux-edukit2410.tar.bz2

$> ls

… armtools-linux … 出现类似这样的信息即为正确，…为/tmp/目录下其他内容

$> source armtools-linux/cross-install.sh

$> ls /usr

… arm-linux … 出现类似这样的信息即为正确，…为/usr/目录下其他内容

$> source /tmp/edukit-2410/set_env_linux.sh

4. 安装内核源码包

tar -xvjf /tmp/edukit-2410/linux-2.4.18-rmk7-pxa1-mz5.tar.bz2

5. 安装内核补丁

patch -p1

6. 编译生成内核

make xconfig或make menuconfig

选择合适的配置文件或者自己进行相应的配置

Make dep

Make zImage

7. 检测生成的内核镜像是否存在 /arch/arm/boot

bzImage和zImage的区别来自于保护模式代码的放置位置：

1. 众所周知，内核映像包括两部分代码：实模式代码和保护模式代码，当引导装载器装载

内核映像到代码段内存时，分别放置实模式代码和保护模式代码到不同的位置，然后进入实模式代码执行，实模式代码执行中转入CPU保护模式，开始执行32位保护模式代码。

2. 不管是zImage还是bzImage，他们的实模式代码部分都被装入0x9000:0000(物理地址

0x90000)-0x9A00:0000(物理地址0x9A000),其0x9000:0000-0x9020:0000是内核引导扇区，现在只是些假代码，无用。0x9020:0000-0x9800:0000是内核实模式代码。内核从这里开始执行。

3. bzImage的内核映像中的保护模式代码，由引导装载器直接装载入高位内存(物理地址

0x100000），就是1M以上。内核实模式代码在完成检查引导装载器兼容性（旧loader可能把实模式代码放在不是0x90000的其他地方，这是需要移到这里），A20初始化gdt,idt(全局描述表，和中断描述表)之后，就将CPU初始化为保护模式，然后跳转到0x100000。至此内核活了起来，他进入了强大的32位线性地址空间执行。由于bzImage是在1M以上，所以它的大小理论上是没有限制的。

4. zImage的的内核映像中的保护模式代码由引导装载器装载入低位内存

0x1000:0000-0x9000:0000(物理地址0x10000-0x90000),然后实模式代码在把它移到从64K=0x10000位置移到4K位置0x1000,然后做和bzImage实模式代码一样的事情，如：检查引导装载器兼容性，A20，初始化gdt,idt(全局描述表，和中断描述表)，最后进入保护模式代码执行，0x100:0000(物理地址0x1000）位置。所以我们看到保护模式代码范围必须是0x10000-0x90000，大小是512K字节，再大就会覆盖实模式安装代码。所以zImage的内核最大只能512K.

四、实验心得：

在这次试验中已经完全熟练了cygwin的安装，这次试验花费的时间比较长，用了两节实验课的时间才完成，第一次实验课没有成功。再课后花了些时间操作，在第二次的试验课的时候成功完成了，不过中间也遇到了一些小问题。要学好还要继续努力。