Porting：linux内核的模块化、根文件系统的制作和自动挂载

1、关于内核模块（$: linux #: 开发板）
模块化设计。

$:' vi drivers/char/Makefile
obj-m += led_drv.o
$:' make uImage -j4
$:' cp arch/arm/boot/uImage /tftpboot/
#:' tftp 48000000 uImage
#:' bootm 48000000
#: dmesg | grep "led_init"
// 验证并没有执行led_drv.c中的函数
$:' make modules
#:' cat /proc/cmdline
//显示加载根文件的目录
$:' cp drivers/char/led_drv.ko /opt/rootfs
#:' cd /
#:' insmod led_drv.ko
// 安装内核模块
#:' lsmod
// 显示内核中动态安装的模块信息
#:' rmmod led_drv
// 卸载模块，无文件后缀名。
$:' make menuconfig
Kernel hacking --->
[ 4 ]Default message log level (1-7) // 修改为4，默认打印优先级
$:' cp arch/arm/boot/uImage /tftpboot/
#:' tftp 48000000 uImage
// 在uboot命令行下烧写uImage
#:' mmc write 48000000 800 3000
#:' re
// 进入开发板linux系统
#:' cd /
#:' insmod led_drv.ko
// [ 113.771000] call led_init!
#:' rmmod led_drv.ko
// [ 367.357000] call led_exit!

2. 让自己的模块可以通过make menuconfig来显示
make menuconfig
看到的所有的菜单元素都来源于各级子目录下的Kconfig
关于Kconfig文件的语法规则：
kernel/Documentation/kbuild/kconfig-language.txt
$:' vi drivers/char/Kconfig
10 config MY_LED
11 tristate "My led driver - Jan" // 变量类型为三态，3种取值
12 default y // 默认取值
13 help // 帮助信息不能超过help下第一行的对齐
14 This is my first kernel driver of led...
15 hello, world!!!
16 ah, ha ha ha ha ...
$:' make menuconfig
// .config 中会出现1个变量 CONFIG_MY_LED
$:' vi drivers/char/Makefile
obj-$(CONFIG_MY_LED) += led_drv.o
规律：
cp xxx.c drivers/char/
vi drivers/char/Kconfig
vi drivers/char/Makefile
-----------------------------------------------------------
1、根文件系统的制作
1.1 什么是根文件系统
【文件系统】文件的索引信息、文件的具体数据、操作索引的具体代码
操作索引的具体源码：kernel/fs/
ext2/3/4、fat、nfs、jffs2、gfs2、jffs2、yaffs2...
【根文件系统】linux内核启动时，加载的第1个文件系统
/bin 可执行程序
/dev 块、字符设备节点文件
/etc 主要配置文件盒初始化执行文件
/lib 基本库文件
/mnt 挂载点，临时挂载文件系统用
/opt 附加的软件包
/proc 虚拟文件系统，用于内核和进程通讯
/sbin 基本的系统管理程序
/tmp 临时文件目录
/usr 更多的用户程序
/sys 虚拟文件系统
/var 可变信息存储
根文件系统中存储的文件都是有特定需求的。

2、准备根文件系统中必备的文件（目录）
2.1 【生成arm处理器能够使用的命令】
使用开源软件busybox
$:' cd ~/jy/porting/
$:' cp ~/workdir/rootfs/busybox-1.23.2.tar.bz2 .
$:' tar xvf busy*
开源程序，首先从README开始读。
$:' make menuconfig
Busybox Settings --->
Build Options --->
[*] Build shared libbusybox // 共享库
Installation Options ("make install" behavior) --->
What kind of applet links to install (as soft-links) --->
// 软连接(保持默认)
(./_install) BusyBox installation prefix (NEW)
// make install(保持默认)
$:' vi Makefile
164 CROSS_COMPILE ?= arm-...-gnueabi-
190 ARCH ?= arm
$:' make
$:' make install
** 查看busybox相关信息与linux文件系统对比，非必须步骤 **
$:' cd _install
$:' file bin/busybox
bin/busybox: ELF 32-bit LSB executable, ARM, version 1 (SYSV), dynamically linked (uses shared libs), for GNU/Linux 3.4.5, BuildID[sha1]=0xe3bc5b540a72815fb0ae47eb360bf32ecaacb350, stripped
$:' du -h /bin
8.9M /bin
$:' du -h bin/
956K bin/
$:' du -h /sbin
9.1M /sbin
$:' du -h sbin/
4.0K sbin/

2.2 【准备busybox可执行程序所需要的库文件】
$:' cd ~/jy/porting/busybox-1.23.2/_install
$:' mkdir lib
$:' ll /opt/arm-cortex_a9-...-2.18/arm-...-gnueabi/sysroot/lib/libm.so.6
lrwxrwxrwx 1 tarena tarena 20 2月 23 14:26 lib/libm.so.6 -> libm-2.18-2013.10.so
$:' cp /opt/arm-cortex_a9-...-2.18/arm-...-gnueabi/sysroot/lib/libm.so.6 lib/ -d
$:' cp /opt/arm-cortex_a9-...-2.18/arm-...-gnueabi/sysroot/lib/libm-2.18-2013.10.so lib/ -d
$:' cp /opt/arm-cortex_a9-...-2.18/arm-...-gnueabi/sysroot/lib/libc.so.6 lib/ -d
$:' cp /opt/arm-cortex_a9-...-2.18/arm-...-gnueabi/sysroot/lib/libc-2.18-2013.10.so lib/ -d
$:' cp /opt/arm-cortex_a9-...-2.18/arm-...-gnueabi/sysroot/lib/ld*.so* lib/ -d

2.3 【准备系统启动所需的】
$:' mkdir etc
配置一：
$:' vi etc/inittab
::sysinit:/etc/init.d/rcS
::respawn:-/bin/sh
::ctrlaltdel:/sbin/reboot
::shutdown:/bin/umount -a -r
配置二：
$:' mkdir etc/init.d
$:' vi etc/init.d/rcS
// 开机自启动的程序
#!/bin/sh
#自动挂载/etc/fstab文件中指定的分区
mount -a
#热插拔事件处理创建设备文件
echo /sbin/mdev >/proc/sys/kernel/hotplug
mdev -s
$:' chmod +x etc/init.d/rcS
$:' vi etc/fstab
proc /proc proc defaults 0 0
tmpfs /tmp tmpfs defaults 0 0
sysfs /sys sysfs defaults 0 0
tmpfs /dev tmpfs defaults 0 0

2.4 【创建必要的目录】
$:' mkdir proc/ sys/ tmp/ dev/ var/ mnt/ opt/

2.5 【创建必要的设备文件】
linux内核启动时需要使用两个设备文件
/dev/console : 控制台设备
/dev/null : 黑洞文件
// 设备文件的创建使用 mknod 命令
$:' sudo mknod dev/console c 5 1
$:' sudo mknod dev/null c 1 3
$:' sudo chown tarena:tarena dev/console
$:' sudo chown tarena:tarena dev/null

3、验证根文件系统数据的有效性
通过nfs方式加载。
服务器：
$:' sudo vi /etc/exports
/home/tarena/jy/porting/busybox-1.23.2/_install *(rw,sync,no_root_squash)
// 新增此行内容【注意路径！！】
$:' sudo /etc/init.d/nfs-kernel-server restart
// 重启服务器
客户端：
// 进入uboot命令行
#:' setenv bootargs root=/dev/nfs nfsroot=192.168.1.8:/home/tarena/jy/porting/busybox-1.23.2/_install ip=192.168.1.6:192.168.1.8:192.168.1.1:255.255.255.0 lcd=vs070cxn tp=gslx680-linux console=ttySAC0,115200 maxcpus=1 init=/linuxrc
// 修改了nfsroot的目录【注意路径！！】，新增了 init=/linuxrc
#:' saveenv

-------------------------------------------------------
【知识点】：
【1】 busybox 生成 bin比PC上的bin小很多
原因一： _install/bin的所有命令都是
PC机上对应命令的简化版本
原因二： _install/bin所有的命令都是执行
bin/busybox的软链接文件
ls 等效于 busybox ls
【2】 关于可执行程序busybox
$:' file bin/busybox
$:' arm-...-gnueabi-readelf -d bin/busybox
共享库：[libm.so.6]
共享库：[libc.so.6]
$:' which arm-...-gnueabi-gcc
/opt/arm-cortex_a9-...-2.18/bin/arm-...-gnueabi-gcc
$:' cd /opt/arm-cortex_a9-...-2.18/
$:' find ./ -name "libm.so.6"
./arm-...-gnueabi/sysroot/lib/libm.so.6
// 找到所需要的共享库
$:' ll arm-...-gnueabi/sysroot/lib/libm.so.6
// 软连接形式存在：libm.so.6 -> libm-2.18-2013.10.so*

<tips>
$:' cp -d
-d：保持软连接属性
-a：等价于 -dR

【3】linux自举完成后会去执行1号进程
1号进程如果指定为linuxrc// busybox linuxrc
linuxrc对应的实现代码
/home/tarena/porting/busybox-1.23.2/init/init.c
init_main()
{
打开解析/etc/inittab
}
inittab文件有着固定的格式
<id>:<runlevel>:<action>:<process>
前两项在嵌入式根文件系统中经常忽略

在action条件下去执行process（可执行程序/脚本）
【4】fstab文件的格式
device mount-point type options dump fsck
devcie:要挂载的设备或者分区
mount-point: 挂载点
type: 文件系统类型
options: 挂载时的参数
-rw,对该device可读可写
defaults
dump: 对该分区是否备份
默认给0
fsck: 是否对该分区进行格式检查
默认给0
【5】设备文件的创建
touch
mknod dev/xxx c major minor
c: 字符设备
major: 主设备号
minor: 次设备号

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