從ramdisk根檔案系統啟動Linux成功

這幾天參考國嵌的實驗手冊和網上的資料完成了u-boot定製、核心定製、ramdisk根檔案系統的製作，並成功。趁熱打鐵，總結一下。本文引用了很多網路上的文章，就不一一註明了。感謝各大俠的協助，如有雷同，望見諒。

開發環境：紅帽企業版5

交叉編譯工具鏈：arm-linux-gcc4.3.2

嵌入式Linux核心版本：友善之臂的mini2440開發板光碟片內建的核心linux-2.6.32.2

開發板：mini2440-64MNand Flash

Bootloader：u-boot-1.20

具體步驟如下：

1.U-BOOT定製

因為內容較多，改天再總結一篇吧，在這先不多說

2.解壓核心源碼樹

具體步驟參照友善之臂mini2440開發板使用者手冊，具體不詳述了。

3.修改核心配置選項

make menuconfig，開啟配置菜單，修改兩個配置項，分別是：

a）：General setup-->選擇 Initial RAM filesystem and RAM disk...... 項

b）：DeviceDrivers-->Block devices-->選擇 RAM block devicesupport 項

修改（4920）Default RAM disk size kbytes選項為（8192）Default RAM disk size kbytes

特別要注意的一點是，ramdisk是一種記憶體虛擬磁碟技術，實質上並不是一種檔案系統，它使用的檔案系統時ext2檔案系統。所以一定要在make menuconfig的時候進入File systems菜單，選上<*>Second extended fs support。以提供核心對ext2檔案系統的支援。

然後儲存配置退出。

這樣就為核心添加好了ramdisk啟動功能和ramdisk的驅動支援了。
4.修改核心啟動參數

方法有二：

a）：修改.config的第310行，修改"CONFIG_CMDLINE"的定義

修改為CONFIG_CMDLINE="initrd=0x32000000,0x200000root=/dev/ram rw console=ttySAC0 mem=64M" 儲存。

意思為從ramdisk啟動，ramdisk壓縮檔起始地址在記憶體位址0x32000000處，檔案大小為0x200000。

此參數也可以在makemenuconfig ARCH=arm時進入Boot options菜單，然後在Default kernel command string裡修改。效果是一樣的。

b）：或者不修改.config的的第310行CMDLINE定義,而是用u-boot的bootargs環境變數來傳遞啟動參數。

同樣也是修改該環境變數為bootargs=initrd=0x31000000,0x200000root=/dev/ram rw init=/linuxrc console=ttySAC0 mem=64M

並saveenv儲存u-boot環境變數

以上a），b）的效果是一樣的。（註：我只試了a，b未試）
5.編譯核心

注意：好像友善之臂把核心源碼目錄裡的uImage目標給注釋了,直接makeuImage會提示沒有uImage的目標。zImage 是ARMLinux常用的一種壓縮映像檔案，uImage是U-boot專用的映像檔案，它是在zImage之前加上一個長度為0x40的“頭”，說明這個映像文 件的類型、載入位置、產生時間、大小等資訊。換句話說，如果直接從uImage的0x40位置開始執行，zImage和uImage沒有任何區別。另外，Linux2.4核心不支援uImage，Linux2.6核心加入了很多對嵌入式系統的支援，但是uImage的產生也需要設定。

在這裡，我直接把u-boot根目錄下/tools中的mkimage工具拷貝到主機的/usr/bin目錄下，就可以直接在核心根目錄下執行

#make uImageARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-

等待一會，核心編譯完成。

6.製作ramdisk根檔案系統(實際上是建立根檔案系統）

該過程是製作ramdisk根檔案系統的核心步驟，方法如下：

a）建立根檔案系統目錄：

#cd轉入到你的工作目錄。

#mkdir rootfs

#cd rootfs

#mkdir bin dev etclib proc sbin sys usr mnt tmp var

#mkdir usr/binusr/lib usr/sbin lib/modules
b）建立最基本的裝置檔案：

#cd dev

#mknod -m 666console c 5 1

#mknod -m 666 nullc 1 3

#cd ..
c）安裝/etc設定檔：

我是用的國嵌提供的etc設定檔，未作修改，直接解壓到根檔案系統裡。

操作如下：

#tar etc.tar.gz -C/xxx/rootwhj

xxx表示你要製作的根目錄所在路徑。
d）編譯核心模組：

進入Linux核心源碼根目錄

#make modulesARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-
e）安裝核心模組：

#makemodules_install ARCH=arm INSTALL_MOD_PATH=/xxx/rootwhj//嵌入式中的核心模組都要在檔案系統中

xxx表示你要製作的rootfs所在的目錄。
f）配置busybox

進入busybox目錄執行#make menuconfig

進入BusyboxSettings -> build Options ->選中"Build busyboxas a static binary“，即靜態連結，免去拷貝大量的庫檔案。

InstallationOptions -> 選中"Don't use /usr"，以免busybox不慎被安裝到宿主機系統的相應目錄下，破壞宿主機系統。

BusyboxInstallation Prefix （/xxx/rootwhj），修改該選項表明編譯後的busybox將安裝到該位置。
g）編譯、安裝busybox

#make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-

幾分鐘編譯完成後

#make install

安裝到BusyboxInstallation Prefix （/xxx/rootwhj）設定的目錄裡。當前為我要製作的根檔案系統目錄（/xxx/rootwhj）。

//完成根檔案系統的建立

h）製作ramdisk根檔案系統鏡像

方法如下：

上http://genext2fs.sourceforge.net/下載可以簡單方便的製作ramdisk檔案系統的工具genext2fs，這樣就不用像網上大多數說的那樣繁瑣的製作ramdisk映像了，當前最新版本為genext2fs-1.4.1.tar.gz 。

編譯產生該工具genext2fs，並將其放入宿主機的/sbin/目錄下以方便使用。

跳轉到要製作的rootfs的上一級目錄

#genext2fs -b 8192-d rootfs ramdisk

-b是指製作的ramdisk大小為8MB

-d是指要製作成ramdisk的根檔案系統目錄

最後的ramdisk是製作出來的ramdisk的名字，當然可以改名了。

#gzip -9 -f ramdisk

將該ramdisk以最優方式壓縮為ramdisk.gz
7.下載核心映像和ramdisk映像

DRAM:  64 MB
Flash: 512 kB
In:    serial
Out:   serial
Err:   serial
whj2440 # printenv
bootargs=root=ramfs devfs=mount console=ttySA0,9600
bootdelay=3
baudrate=115200
ethenv=00:01:02:03:04:05
filesize=1da248
fileaddr=32000000
netmask=255.255.255.0
ipaddr=202.205.85.164
serverip=202.205.85.165
stdin=serial
stdout=serial
stderr=serial

Environment size: 248/65532 bytes
whj2440 # tftp 31000000 uImage
dm9000 i/o: 0x20000300, id: 0x90000a46
MAC: 00:80:00:80:00:80
TFTP from server 202.205.85.165; our IP address is 202.205.85.164
Filename 'uImage'.
Load address: 0x31000000
Loading: T #################################################################
        #################################################################
        #################################################################
         #################################################################
        #################################################################
        #################################################################
         #
done
Bytes transferred = 2329916 (238d3c hex)
whj2440 # tftp 32000000 ramdisk.gz
dm9000 i/o: 0x20000300, id: 0x90000a46
MAC: 00:80:00:80:00:80
TFTP from server 202.205.85.165; our IP address is 202.205.85.164
Filename 'ramdisk.gz'.
Load address: 0x32000000
Loading: T #################################################################
        #################################################################
        #############################################
done
Bytes transferred = 891755 (d9b6b hex)

8.使用ramdisk根檔案系統啟動核心

whj2440 # bootm31000000
## Booting image at 31000000 ...
   Image Name:   Linux-2.6.32.2-ARMofWHJ
   Created:      2011-09-06  22:48:18UTC
   Image Type:   ARM Linux Kernel Image (uncompressed)
   Data Size:    2329852 Bytes =  2.2 MB
   Load Address: 30008000
   Entry Point:  30008000
   Verifying Checksum ... OK
OK

Starting kernel ...

UncompressingLinux.............................................................
................................................................................
.......... done, booting the kernel.
Linux version 2.6.32.2-ARMofWHJ (root@localhost.localdomain) (gcc version 4.3.2
(Sourcery G++ Lite 2008q3-72) ) #17 Wed Sep 7 06:41:21 CST 2011
CPU: ARM920T [41129200] revision 0 (ARMv4T), cr=c0007177
CPU: VIVT data cache, VIVT instruction cache
Machine: FriendlyARM Mini2440 development board
Warning: bad configuration page, trying to continue
Memory policy: ECC disabled, Data cache writeback
CPU S3C2440A (id 0x32440001)

中間過長，省略

RAMDISK: gzip image found at block 0
VFS: Mounted root (ext2 filesystem) on device 1:0.
Freeing init memory: 176K

Processing /etc/profile... Done

#

 

至此系統啟動成功。

-----------------------以下為引用------------------------------------------

後記：由 於友善之臂mini2440預設的設定檔是將驅動等直接編譯到核心裡去了，並沒有使用核心模組。所以上述第6步製作根檔案系統中的d）編譯和e）安裝核心模組的步驟可以不做。我就沒有編譯核心模組。因為參照友善之臂的root_qtopia根檔案系統發現/lib/modules/`uname -r`雷根本沒有東西。而且以前用友善之臂的config_mini2440_t35預設配置編譯核心模組的時候。發現友善只做了個 hello_modules的核心模組樣本。在此我們不需要使用這個hello_modules，所以這兩步就略過去了。

說明：由於最小系統裡的etc設定檔沒有寫自動啟動網卡的指令碼，所以我做的ramdisk開始時並不能自動啟動網卡。後來參照友善之臂的root_qtopia根檔案系統裡的指令碼做如下修改，即可自動啟動指令碼。

修改如下：

修改要製作的ramdisk根檔案系統的rootfs下的/etc/init.d/rcS檔案

在最下邊添加如下兩行命令即可自動啟動網卡：

/sbin/ifconfig lo127.0.0.1

/sbin/ifconfig eth0192.168.31.230 netmask 255.255.255.0 up

這個方法是通過分析友善之臂的root_qtopia根檔案系統的啟動流程時發現的。

通過分析友善之臂的root_qtopia根檔案系統，我們還能發現更多的內容。在此不在詳述。

鍛煉一下自己分析解決問題的能力吧。呵呵。