3.3 文件系统的移植
linux采用文件系统组织系统中的文件和设备，为设备和用户程序提供统一接口。linux要启动起来还需要有根文件系统。根文件系统的作用是存放各种工具(如Linux命令)、应用程序、必需的链接库等等。通常用busybox来制作根文件系统，在busybox中包含一百多种Linux上标准的工具程序, 而这些工具程序仅需几百k空间。busybox使用非常方便, 只要建立一个符号连接即可, 用户可以通过配置Config.h 和Makefile文件来定制busybox。将busybox复制到bin目录中,分别使用ln-s 建立每一个命令的符号连接。但应该注意的是busybox需要glibc支持(如果使用静态连接则不需要glibc 库文件),因此还需要将运行busybox所需的库文件copy到lib目录中, 并建立符号连接。到此为止, ARM Linux 的根文件系统就已经建立起来了。
ARM Linux采用RAMDISK的方式来装载根文件系统，所以在运行内核之前，需要先制作RAMDISK,将必须的文件和设备加人到RAMDISK中。内核启动后，会从指定地址去读取根文件系统，这里我们使用RAMDISK在内存中虚拟一个磁盘，具体方法如下：
(1)首先创建一个2048k的虚拟磁盘，文件名为initrd.img：# dd if= dev/zero of=initrd.img bs= lk count= 2048 (2)将该虚拟磁盘文件格式化成Ext2格式：# mkfs ext2 -c initrd.img这就生成了一个支持Ext2文件系统的ramdisk (3)mount这个文件系统到/tmp下，# mount -o loop -t ext2 initrd.img /tmp (4)向/tmp中添加linux启动必须的文件和设备。 # cd /tmp; # mkdir bin dev etc lib mnt proc sbin sys usr 以上这几个程序和设备是启动Linux必须的，这样得到的ramdisk大约400k (5)创建设备节点，添加相应的程序，将已经订制好的一个文件系统全部复制过来。# cp –a myfs/* /tmp (6)压缩映像，把loop设备卸载下来，然后用gzip命令把映像压缩一下。# umount /tmp ; #gzip –best –c initrd.img > initrd.img.gz现在我们就得到了一个压缩的RAMDISK映像initrd.img.gz制作好了。
4. 内核的下载和执行
要想使目标板的Linux系统脱离交叉开发环境，直接在目标机上本地启动运行，必须通过U-boot将U-boot映像，内核映像和RAMDISK 映像烧写到FLASH中，因为使用U-boot引导程序需要使用U-boot格式的内核映像和RAMDISK映像，可以通过以下命令来实现：
($U-BOOT-PATH)/tools /mkimage -A arm -O linux -T kernel -C gzip –a 0x20008000 -e 0x20008000 –n “linux-2.4.19”-d linux.bin.gz uImage
($U-BOOT-PATH)/tools/mkimage-A arm -O linux -T ramdisk -C gzip –a 0x21100000 -e 0x21100000 –n “RAMDISK”-d ramdisk.bin ramdisk
通过U-boot将uImage和ramdisk烧写到flash相应的分区中去，烧写到flash相应分区的地址如图7所示：烧写完毕后设置u- boot的环境变量，让系统自动启动，系统复位后，Linux系统就可以完全自动从本地flash启动了，启动后，进行地址映射，u-boot会把u- boot压缩映像，kernel压缩映像，ramdisk压缩映像全部拷贝到SDRAM的相应地址，SDRAM的映射地址如图8所示，这时Linux系统完全在SDRAM中运行了，Linux系统真正启动起来了。
5. 总结
本文根据一个特定的目标平台，结合AT91RM9200的开发经验，详细介绍了将Linux移植到ARM构建的嵌入式系统上的主要技术和整个流程，实现了Linux 向目标系统AT91RM9200的移植，移植后的操作系统在目标板上运行稳定，并且可以根据实际需要编写相应的控制程序，将其应用于实际工业控制中。掌握这些技术，对于开发嵌入式系统十分重要，对开发其他类型的嵌入式系统同样具有参考意义。
本论文作者创新点：从软件与硬件的相互关系, 硬件对软件的制约、硬件对软件的支持这个角度对裁减和移植进行了分析，同时在Bootloader(启动代码)的移植，Kernel(内核)的裁减和移植过程中，把代码分成了两部分，一部分是和硬件相关的部分，一部分是和硬件无关的部分，这样做不仅思路清晰，而且可以大大减少工作量。
参考文献:
[1] 许先斌, 熊慧君, 李渊, 杨芬. 基于ARM9 的嵌入式Linux开发流程的研究[J]微计算机信息. 2006,11:87-90
[2] 刘振纲,刘成安,卢剑翔. 移植标准Linux 到S3C2410[J] 微计算机信息.2006，32：152-154
[3] 罗致,王仲东. ARM Linux在AT91RM9200平台上的移植.软件技术，2006年第25卷第1期
[4] 李明,ARM Linux的移植过程及分析[J ].电子设计应用, 2003，7
[5] 刘峥嵘等编着，嵌入式Linux应用开发详解[M].北京:机械工业出版社，2004. 7
本文关键字：Linux 嵌入式系统-技术，单片机-工控设备 - 嵌入式系统-技术
