嵌入式实验报告三

嵌入式实验报告三一、实验目的：1．学习cygwin；2．通过上机实验，使学生验证、巩固和充实所学理论知识，加深对相关内容的理解，了解嵌入式Linux的内核布局，掌握内核配置及编译方法。二、实验要求：1．安装cygwin及内核源码;2．配置基于S3c2410处理器的内核选项。3．编译生成zImage。三、问题：1．简述嵌入式开发中和体系结构相关的内核布局，说明哪些目录是在内核移植中需要重点关注的。linux内核主要由5个模块构成：进程控制模块，内存管理模块，文件系统模块，进程间通信模块和网络接口模块。这几个模块的相互关系如下图，虚线和虚线框表示在该版本中还未实现的：可以看到所有的模块都与进程调度有关，它们都需要依靠进程调度程序来挂起(暂停)或重新运行它们的进程。下图是内核结构图：2．简述内核编译的步骤和对应命令的作用，说明zImage、bzImage的异同。1.安装cygwin安装路径d:\cygwin选择全部安装All2.准备文件复制linux-2.4.18-rmk7-pxa1-mz5.tar--/tmp/edukit-2410复制\patch--/tmp/edukit-2410复制cross-armtools-linux-edukit2410.tar--/tmp安装交叉编译工具&设置系统环境$cd/tmp/$tar-P-xvjfcross-armtools-linux-edukit2410.tar.bz2$ls!-armtools-linux!!/tmp/$sourcearmtools-linux/cross-install.sh$ls/usr!-arm-linux!-!/usr/3.安装内核源码包tar-xvjf/tmp/edukit-2410/linux-2.4.18-rmk7-pxa1-mz5.tar.bz24.安装内核补丁patch-p1/tmp/edukit-2410/patch/linux-2.4.18-rmk7-pxa1-mz5.tar.bz2.edukitii.patch5.编译生成内核makexconfig或makemenuconfig选择合适的配置文件或者自己进行相应的配置MakedepMakezImage6.检测生成的内核镜像是否存在/arch/arm/bootbzImage和zImage的区别来自于保护模式代码的放置位置：1.众所周知，内核映像包括两部分代码：实模式代码和保护模式代码，当引导装载器装载内核映像到代码段内存时，分别放置实模式代码和保护模式代码到不同的位置，然后进入实模式代码执行，实模式代码执行中转入CPU保护模式，开始执行32位保护模式代码。2.不管是zImage还是bzImage，他们的实模式代码部分都被装入0x9000:0000(物理地址0x90000)-0x9A00:0000(物理地址0x9A000),其0x9000:0000-0x9020:0000是内核引导扇区，现在只是些假代码，无用。0x9020:0000-0x9800:0000是内核实模式代码。内核从这里开始执行。3.bzImage的内核映像中的保护模式代码，由引导装载器直接装载入高位内存(物理地址0x100000），就是1M以上。内核实模式代码在完成检查引导装载器兼容性（旧loader可能把实模式代码放在不是0x90000的其他地方，这是需要移到这里），A20（不明白:-(）,初始化gdt,idt(全局描述表，和中断描述表)之后，就将CPU初始化为保护模式，然后跳转到0x100000。至此内核活了起来，他进入了强大的32位线性地址空间执行。由于bzImage是在1M以上，所以它的大小理论上是没有限制的。4.zImage的的内核映像中的保护模式代码由引导装载器装载入低位内存0x1000:0000-0x9000:0000(物理地址0x10000-0x90000),然后实模式代码在把它移到从64K=0x10000位置移到4K位置0x1000,然后做和bzImage实模式代码一样的事情，如：检查引导装载器兼容性，A20，初始化gdt,idt(全局描述表，和中断描述表)，最后进入保护模式代码执行，0x100:0000(物理地址0x1000）位置。所以我们看到保护模式代码范围必须是0x10000-0x90000，大小是512K字节，再大就会覆盖实模式安装代码。所以zImage的内核最大只能512K.四、实验心得：在这次试验中已经完全熟练了cygwin的安装，这次试验花费的时间比较长，用了两节实验课的时间才完成，第一次实验课没有成功。再课后花了些时间操作，在第二次的试验课的时候成功完成了，不过中间也遇到了一些小问题。要学好还要继续努力。