Linux 内核 DTS ( Device Tree System ) 详解 — 基础篇


Linux Device Tree System (简称dts系统)是Linux社区的大牛们参考了PowerPC等体系架构中使用的Flattened Device Tree( FDT )采用Linux Device Tree System结构,许多硬件的细节可以直接透过它传递给Linux,而不再需要在kernel中进行大量的冗余编码。

Linux Device Tree System是一种描述硬件的数据结构,由一系列被命名的节点(node)和属性(property)组成,而结点本身可包含子结点。所谓属性,其实就是成对出现的名称和值,在Linux Device Tree System中,可描述的信息包括:CPU的数量和类别,内存基地址和大小,总线和桥,外设连接,中断控制器和中断使用情况,GPIO控制器和GPIO使用情况,Clock控制器和Clock使用情况。

通常由.dts文件以文本方式对系统设备树进行描述,经过Device Tree Compiler(dtc)将dts文件转换成二进制文件binary device tree blob(dtb),.dtb文件可由Linux内核解析,有了device tree就可以在不改动Linux内核的情况下,对不同的平台实现无差异的支持,只需更换相应的dts文件,即可满足。
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Linux 内核的编译详细说明


到www.kernel.org主页下载到需要的内核后,按照Android 编译环境的配置的方法配置好编译环境就可以进行内核的编译,这里针对内核部分进行详细说明。

主要步骤

解压内核:按照记录:常用的shell指令(持续更新)第七条所述解压的方法对已经下载好的内核进行解压,一般解压指令如下:

tar -zxvf  linux-xxx.xx.tar.gz -C ./


清除前期残留:一般初次编译不需要清除,但多次编译或者修改较大时需要清除后编译,输入:make mrproer,另外根据情况不同,会有三种不同的清除方式,第二条会详细讲解。


修改配置编译:执行make xconfig(图形化界面) 或者 make menuconfig (菜单界面),修改对应的配置并保存。


设置文件关联:make dep 建立文件依赖关系(Linux-2.6内核以后,编译内核不再需要先执行这个命令)。


编译:输入 make zImage -j12 进行编译,编译完成后在arch/<CPU>/boot目录下就能找到编译完成的image文件。


ARM平台编译步骤:

make clean
make meunconfig ARCH=arm
make uImage ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-

make clean / mrproper /distclean的区别:

make clean — 删除多余的产生文件,保存.config

make mrporper — 删除所有的产生文件和.config

make distclean — 删除所有产生文件、.config和编辑备份文件补丁等。


 

Linux内核启动过程


在Bootloader将 Linux 内核映像拷贝到 RAM 以后,可以通过下例代码启动 Linux 内核:

call_linux(0, machine_type, kernel_params_base)

其中,machine_tpye 是Boot Loader检测出来的处理器类型, kernel_params_base 是启动参数在 RAM 的地址。通过这种方式将 Linux 启动需要的参数从 Boot Loader传递到内核。
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Linux操作系统的分类及选择


Linux操作系统一般按照2种方式分类,分别为:以主要功能差异和发行组织区分和以应用的嵌入式平台区分。分别介绍如下:

  • 以主要功能差异和发行组织区分,分为:

1、标准Linux
2、μCLinux:无MMU支持的Linux系统,运行在无MMU的CPU上。
3、Linux-RT:是最早在Linux上实现硬实时支持的Linux发行版本。
4、Linux/RTAI:支持硬实时的linux,于RT-Linux最大的不同之处在于RTAI定义了RTHAL,它将RTAI需要在Linux中修改的部分定义成一组API接口,RTAI只使用API接口与Linux交互。
5、Embedix:由Lineo公司开发,基于PowerPC和x86平台开发的。
6、Blue Cat Linux
7、Hard Hat Linux
8、其他
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