linux驱动编程2 : uboot、Linux内核、rootfs来源及制作流程

将下载好的uboot源码复制到乌班图：

解压：

创建uboot目录，把上一步的文件移动进去

进入uboot目录，装uboot图形界面库（基于ncurses库编写的）

编译uboot源码（深度清理-使用正点原子默认.config-编译）

结果

注意：.config也可自己去配（用户自己裁剪功能）

编译流程总结：

4.uboot****烧录

在 Ubuntu 下利用 imxdownload 完成 u-boot.imx 烧写

./imxdownload u-boot.bin /dev/sdd

5. uboot内的文件

名称	功能说明
`api`	提供U-Boot的应用程序接口，用于上层应用与U-Boot的交互。与架构无关
`arch`	体系架构相关代码，如ARM、x86等，包含CPU启动、初始化代码
`board`	不同开发板的具体支持代码，包含板级初始化和配置
`cmd`	存放U-Boot支持的命令源码，如`bootm`、`setenv`等
`common`	通用功能代码，如命令行解析、环境变量处理等
`disk`	磁盘驱动相关代码，支持硬盘、U盘等存储设备
`doc`	文档文件，包含使用说明、开发指南等
`drivers`	设备驱动代码，如网卡、串口、LCD等驱动
`dts`	设备树源码，用于描述硬件配置和设备信息
`examples`	示例程序，展示如何使用U-Boot的API和功能
`fs`	文件系统支持，如FAT、EXT4、JFFS2等
`include`	头文件集合，包含全局定义、数据结构、函数声明等
`lib`	通用库函数，如字符串处理、数学运算、压缩解压等
`licenses`	许可证文件，包含U-Boot使用的开源许可证文本
`net`	网络协议栈实现，支持TFTP、NFS、Ping等网络功能
`post`	上电自检（POST）相关代码，用于硬件检测和诊断
`scripts`	构建和配置脚本，用于编译、打包、生成镜像等
`test`	测试代码，用于验证U-Boot功能和稳定性
`tools`	工具程序，如mkimage（生成U-Boot镜像）、env工具等
`Kconfig`	内核配置菜单的配置文件，用于`make menuconfig`生成配置界面
`Kbuild`	内核构建系统的Makefile片段，指导如何编译模块和代码
`MAINTAINERS`	维护者列表，记录各个模块的负责人和联系方式
`MAKEALL`	辅助构建脚本，用于一键编译多个目标平台
`Makefile`	顶层Makefile，控制整个U-Boot的编译过程
`README`	项目说明文件，包含简要介绍、构建步骤和注意事项
`System.map`	符号映射文件，记录编译后内核符号的地址信息（编译后生成）
`build.sh`	构建脚本，通常用于简化编译流程（可能为项目自定义）
`config.mk`	全局配置文件，定义编译选项、工具链路径等
`configs`	预置配置文件目录，包含不同开发板的默认配置文件（如`mx6ull_14x14_evk_defconfig`）
`snapshot.commit`	快照提交记录，用于记录当前代码版本信息
`u-boot`	编译生成的ELF格式可执行文件，可直接调试或用于生成镜像
`u-boot.bin`	裸机二进制镜像，可直接烧写到Flash中运行
`u-boot.cfg`	配置文件，记录编译时的配置选项（编译后生成）
`u-boot.img`	打包后的U-Boot镜像，可能包含头部信息，用于特定启动方式（编译后生成）
`u-boot.lds`	链接脚本，控制代码和数据在内存中的布局
`u-boot.map`	链接映射文件，详细记录各个段和符号的地址分布（编译后生成）

二、内核

1.来源

官网下载内核

2.学习

内核的编译
内核的裁剪
了解内核功能

3.内核编译流程

官网下载内核（4.1.15版本）

下载内核源码

将内核源码复制到乌班图：

解压

深度清理

使用默认.config（它来自defconfig）

也可以手动增删config------>内核裁剪

编译

①下载软件，它负责对内核压缩

②编译

编译好的文件

由于我使用的是网络启动模式，所以将这两个文件复制到tstp文件夹

内核编译流程总结：

4. Linux内核内的文件

文件/文件夹名	类型	功能说明
arch	目录	体系结构相关代码，包含不同CPU架构的特定代码（如ARM、x86等）
block	目录	块设备层代码，管理磁盘等块设备的通用逻辑
COPYING	文件	内核许可证文件（通常是GPLv2）
CREDITS	文件	贡献者名单，记录对内核有贡献的人员信息
crypto	目录	加密算法实现，提供各种加密、哈希算法支持
Documentation	目录	内核文档，包含大量使用和开发文档
drivers	目录	设备驱动程序，包含各种硬件设备驱动（如USB、网络、显卡等）
firmware	目录	固件文件，包含某些设备需要的二进制固件
fs	目录	文件系统实现，支持ext4、FAT、NTFS等各种文件系统
include	目录	内核头文件，包含公共头文件和体系结构相关头文件
init	目录	内核初始化代码，包含main.c和启动初始化流程
ipc	目录	进程间通信实现，如信号量、共享内存、消息队列等
Kbuild	文件	内核构建系统的Makefile配置
Kconfig	文件	内核配置菜单的配置文件，用于`make menuconfig`
kernel	目录	内核核心代码，包含进程调度、定时器、中断处理等
lib	目录	内核库函数，提供通用数据结构、字符串处理、CRC校验等
MAINTAINERS	文件	维护者列表，记录各个子系统的维护者联系信息
Makefile	文件	顶层Makefile，控制整个内核的编译过程
mm	目录	内存管理代码，包含虚拟内存、物理内存、页表管理等
Module.symvers	文件	模块符号版本信息（编译后生成）
modules.builtin	文件	内置模块列表（编译后生成）
modules.order	文件	模块编译顺序（编译后生成）
mx6ull_14x14-evk_nand.sh	文件	针对i.MX6ULL开发板的NAND Flash编译脚本（项目特定）
mx6ull_allentek_emmc.sh	文件	针对i.MX6ULL开发板的eMMC编译脚本（项目特定）
mx6ull_allentek_nand.sh	文件	针对i.MX6ULL开发板的NAND Flash编译脚本（项目特定）
net	目录	网络协议栈实现，包含TCP/IP、网络设备驱动等
README	文件	内核简要说明和构建指导文档
REPORTING-BUGS	文件	报告bug的指南文档
samples	目录	示例代码，展示如何使用内核的各种特性
scripts	目录	构建和配置脚本，如配置内核、编译模块的工具
security	目录	安全模块，如SELinux、AppArmor等
sound	目录	音频子系统，包含声卡驱动和音频框架
System.map	文件	内核符号表，映射函数和变量的地址（编译后生成）
tools	目录	用户空间工具，包含性能分析、测试工具等
usr	目录	早期用户空间支持（initramfs相关）
virt	目录	虚拟化支持，如KVM虚拟化代码
vmlinux	文件	编译出的未压缩内核ELF文件（可执行文件）
vmlinux.dis	文件	反汇编文件，用于调试和分析（编译后生成）
linux.code-workspace	文件	VS Code工作区配置文件（项目特定，非内核标准文件）

三、根文件系统的制作

1.概念

根文件系统是 Linux 操作系统组成的基础，是内核启动时所要挂载的第一个文件系统，我们的一些配置文件、库函数、系统命令都保存在文件系统中，同时也可以通过文件系统实现用户与操作系统功能的交互。

2.制作

根文件系统的制作软件常见有如下3种：

软件	特点
busybox	易于构建简单的根文件系统，而且文件系统占用空间小，但是需要自己配置库文件，易于理解移植过程。但是制作复杂
Buildroot	自动化构建嵌入式Linux系统的工具，可生成交叉编译工具链、根文件系统、内核和引导程序，配置灵活，适合中小型项目。
Yocto	功能强大的嵌入式Linux构建框架，提供高度定制化、可重复构建的完整Linux发行版，支持多架构和复杂包管理，但学习曲线较陡。

四、重点

如何在一个正在执行的程序中，添加新的代码
如何利用Linux内核中的框架来操作设备?
如何在MMU开启的情况下操作实际的物理地址