树莓派高阶课程3：Linux内核源码目录树扫盲分析，配置Linux内核适合树莓派相关操作及内核编译，移植

缺乏、安全感 2022-12-09 11:53 88阅读 0赞

## Linux内核源码目录树扫盲分析 ##

**1.Linux内核源码目录树扫盲分析：**

sudo apt-get install tree
    tree   //查看目录树

大约1.3w个C文件：1100w行代码  
Linux是开源，免费，Linux开源社区工作者共同维护  
Linux是一个开源的，支持多架构多平台代码，可移植性非常高

但是Linux内核编译出来一般就几M ----4M

因为支持多平台多架构，所以编译之前要配置，配置成适合的目标平台来用  
平台:ARM(海思，友善之臂，树莓派，nanopi) X86 MIPS

> 参考文章：  
> [Linux内核源代码目录树结构][Linux]

了解源码目录树的结构

**2.配置Linux内核适合树莓派相关操作：**

我们工作的时候，需要进行驱动代码编写，紧接着对驱动代码进行编译，但驱动代码的编译需要一个提前编译好的内核，编译内核就必须配置。

配置的最终目标会生成 .config文件，该文件指导Makefile去吧有用的东西组织成内核。

厂家配Linux内核源码：比如说买了树莓派，厂家会给你树莓派Linux内核源码  
拿到源码之后，里面包含了厂家的源码

第一种方式：

cp 厂家.config .config
    find . -name *_defconfig
    找到：
    ./arch/arm/configs/bcm2709_defconfig

第二种方式：

make menuconfig   //一项项配置，通常基于厂家的config来配置

第三种方式：

厂家本家：完全自己来

**如何来配置Linux树莓派的内核？**

**方式一：**

ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- KERNEL=kernel7 make bcm2709_defconfig
    //用来配置，指定编译器

此命令功能是获取bcm2709\_defconfig的配置到 .config里。  
我们可以直接用工程里的配置，但这样的话可能会丢失原来使用的树莓派的配置，这里提供一个方法可以获取当前正在使用的树莓派的config。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MDczNDUxNA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]  
实现把厂家.config 变成 ,config

**方式二：**  
添加某个驱动进去  
安装必要的库：

sudo apt-get install bc
    sudo apt-get install libncurses5-dev libncursesw5-dev
    sudo apt-get install zlib1g:i386
    sudo apt-get install libc6-i386 lib32stdc++6 lib32gcc1 lib32ncurses5

安装之后：

ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- KERNEL=kernel7 make menuconfig

![在这里插入图片描述][2020092214385083.png_pic_center]  
驱动两种加载方式：

\*：编译进内核 ----- zImage包含了驱动.  
M：模块方式生成驱动文件xxx.ko，系统启动后，通过命令  
inmosd xxx.ko 加载

\*\*方式三：\*\*暂时忽略

**3.Linux内核编译：**

**`编译：`**

ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- KERNEL=kernel7 make -j4 zImage modules dtbs 2>&1 | tee build.log
    //arm架构，内核7，j4：指定用多少电脑资源编译，
    //zImage：生成内核镜像
    //modules：生成驱动模块
    //dtbs：生成配置文件

以n进程编译。不指明几进程的话则默认以单进程编译。  
![在这里插入图片描述][20200923073221670.png_pic_center]内核编译成功后，看到源码树多了vmlinux，失败则无此文件。  
成功后，zImage是我们需要的目标镜像

cd arch/arm
    cd boot
    ls

![在这里插入图片描述][20200923074137239.png_pic_center]

**3.Linux内核镜像拷贝至树莓派并启动新内核：**

**打包zImage文件：**

直接用linux源码包里的工具：

./scripts/mkknlimg arch/arm/boot/zImage ./kernel_new.img

在本目录生成一个kernel\_new.img文件，这个文件就是要放到sd卡中的文件。  
注：网上很多地方说的用 tools/mkimage/imagetool-uncompressd.py 的方法不行！！

![在这里插入图片描述][20200923074227707.png_pic_center]  
**镜像的拷贝：**  
1.把树莓派断电，拔出SD卡，使用读卡器插入电脑连接至虚拟机。

dmesg    //显示可移动设备信息

![在这里插入图片描述][20200923075055160.png_pic_center]

cd  //回到根目录
    mkdir data1
    mkdir data2
    //数据拷贝；创建两个文件夹，挂载U盘
    sudo mount /dev/sdb1 data1//一个fat分区，是boot相关的内容，kernel的img文件就放在这个分区里；
    sudo mount /dev/sdb2 data2//一个是ext4分区，也就是系统的根目录分区
    //  sudo umount /dev/sdb1   //取消挂载
    //data1:U盘数据   data2：根目录数据

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MDczNDUxNA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]  
data2:![在这里插入图片描述][20200923083137898.png_pic_center]

**安装modules：**

sudo ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- KERNEL=kernel7 make INSTALL_MOD_PATH=/home/dazai/data2 modules_install

安装设备驱动文件：hdmi接口 usb WiFi io 等等；  
![在这里插入图片描述][20200923134351605.png_pic_center]

**更新 kernel.img 文件：**

注意：镜像名字： kernel7.img

cd data1
    ls
    //可以看到kernel7.img 文件
    cp  kernel7.img  kernel7OLD.img//做一个备份

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MDczNDUxNA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]  
再把编译新生成的拷贝到data1，起名：kernel7.img

cp kernel_new.img  /home/dazai/data1/kernel7.img
    
    md5sum kernel_new.img//检查cp是否成功
    md5sum /home/dazai/data1/kernel7.img

![在这里插入图片描述][20200923135320877.png_pic_center]  
![在这里插入图片描述][20200923135720474.png_pic_center]  
拷贝成功。

**复制其他相关文件：**

cp arch/arm/boot/dts/.*dtb* /home/dazai/data1/
    cp arch/arm/boot/dts/overlays/.*dtb* /home/dazai/data1/overlays/
    cp arch/arm/boot/dts/overlays/README /home/dazai/data1/overlays/

之后Ubuntu断开SD卡的处理，交由windows捕捉。  
还原：  
![在这里插入图片描述][20200923141139193.png_pic_center]  
之后：将SD卡插回树莓派  
通过串口登录观看启动过程，  
树莓派终端输入：

uname -r

![在这里插入图片描述][20200923142123465.png_pic_center]  
内核版本发生了改变。  
树莓派内核的配置，编译以及移植成功。  
这些操作源于：  
驱动代码的编译需要一个提前编译好的内核。

> 参考文章：  
> [树莓派-内核开发-说明 下载代码 编译 替换内核][-_-_ _ _]

[Linux]: https://www.cnblogs.com/senior-engineer/p/4929703.html
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MDczNDUxNA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20221123/97266abc866a4283a08dd4f9e4c2c585.png
[2020092214385083.png_pic_center]: /images/20221123/9c73f11a6d2b46a38a3421c91f8ea41d.png
[20200923073221670.png_pic_center]: /images/20221123/f47d99772fa148c381a8262c069f454c.png
[20200923074137239.png_pic_center]: /images/20221123/92ba02757a1044399a67e994976190a0.png
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[20200923075055160.png_pic_center]: /images/20221123/23ee7a60b4f64faa95a3c58b111c618d.png
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[20200923141139193.png_pic_center]: /images/20221123/27b1931b36ce4293a32d54c865216954.png
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[-_-_ _ _]: https://blog.csdn.net/nicekwell/article/details/78482833