内容摘要：以研究将Linux内核移植到嵌入式系统的技术为目的，描述了Linux-2．4．18．-rm7-pxal移植到S3C2410处理器目标板上的方法。详细介绍了Linux内核移植方法与步骤，并说明了如何搭建移植环境。结果表明，该方法简单实用，达到了预定目标。
关键词：嵌入式系统；Linux；S3C2410；移植
嵌入式系统就是以应用为中心，以计算机技术为基础的软、硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。Linux操作系统是一种性能优良、源码公开且被广泛应用的免费操作系统，由于其体积小，可裁减，运行速度高等优点，因此可以作为研究嵌入式操作系统和非实时操作系统的典范。EL-ARM-830+型教学实验系统是一种综合的教学实验系统，该系统采用了ARM92 0T核，32位微处理器，实现了多模块的应用实验。在实验板上有丰富的外围扩展资源，可以完成ARM的基础实验、算法实验和数据通信实验、以太网实验。
1 Linux的实验环境搭建
1．1 Redhat9．0操作系统的安装
安装Redhat9．0前，先把串口配置好，这是建立Linux系统和试验箱之间的串口通信。配置完以后在启动Linux系统时点击全屏，这样做的目的是让Linux系统占取网络资源。点击VM→setting在弹出的窗口点击左下角的Add按钮，此时选择serial Port，依次点击“下一步”，直到配置完串口。
1．2 配置NFS网络文件系统
首先在Linux主机的终端上执行setup，弹出菜单界面后，选中Firewall configuration，回车，进入系统服务选项菜单，选择no firew all关闭防火墙(如果安装了防火墙)，按空格键就会选中，然后退出。但是，setup里面会照样显示防火墙设置是high的，这个可以不必理会。之后选中System servICes，回车，进入系统服务选项菜单，在其中选中[*]nfs，然后按F12键退出，再选择方向键，退出setup界面，返回到命令提示符下。利用编辑器打开／etc／exports文件(输入命令vi／etc／exports)，按A进入文本输入模式，将这个默认的空文件修改为只有如下一行内容：
／(rw)
／home／nfs
然后，保存退出(按ESC键进入命令模式，输入：进入到最后行模式，输入wq!保存退出)，之后改变目录到／etc／rc．d／init．d／下(输入命令cd／etc／rc．d／init．d／)，执行如下命令：
．／nfs start
终端内输出：
Starting NFS services：[确定]
Starting NFS quotas：[确定]
Starting NFS daemon：[确定]
Starting NFS mountd：[确定]
(1)安装交叉编译器。打开Linux系统下的终端，在里面输入命令cd／linuette／RPMS／改变目录到／linuette／RPMS下，输入如下命令：
#rpm-UVh*．rpm
等待系统安装，如果所有的RPMS内的文件全部正确安装，将会在根目录下的／opt文件夹内生成一个host文件夹，交叉编译库就在该目录下，到此交叉编译环境就搭建好了。
(2)用交叉网线连接主机和实验系统。在Linux的开始菜单里启动终端，在终端[root@LOCalhost root]#minicom-s回车，按S键选择Seri al Port setup回车，弹出串行口设置界面，按A键编辑Serial Device：／dev／ttys0回车；按E键，再按I键，回车，选择为Bps／Par／Bit s：115200 8N1回车；按F键，选择Hardware Flow Control：No。设置完后回车，然后用上下选择键，选中Modem and dialing，将Initstri ng，Reset string，Hang-up string设置为空，再选中Save setup as df1这一项，回车，保存为默认的配置，下次进入minicom时就不用再设置了。用上下选择键选中Exit回车退出设置，进入minicom。
(3)Linux系统下网络设置。点击左下角的小红帽，选择系统设置一网络，然后双击设备eth0的蓝色区域，进入以太网设置界面，在静态设置IP地址栏下面输入与宿主机一个网段的IP地址、网关及子网掩码，确定后激活网络设备。
(4)PINg通主机和实验系统。在minicom下，给系统上电，系统正常起来后，利用ifconfig eth0 xxx．xxx．xxx．xxx来改变实验系统的IP地址，让该地址的前三段和主机的前三段一致，最后的一段，可以选择与主机不重复的小于255的任意值。利用mount命令，挂载主机的nfs系统下的共享目录。
利用命令chmod 777／home／nfs改变／home／nfs文件夹的属性，让其变为可读可写，输入mount-onolock 192．168．0．1：／home／n fs／mnt／yaffs回车，即可完成把主机上的／home／nfs下的文件挂载到实验系统的／mnt／yaffs目录下。
2 BootLoder引导程序的移植
在嵌入式系统中，BootLoader的作用与PC机上的BIOS类似，通过．BootlLoader可以完成对系统板上的主要部件如CPU，SDRAM，FLASH、串行口等进行初始化，也可以下载文件到系统板上，对FLASH进行擦除与编程。当运行操作系统时，它会在操作系统内核运行之前运行，通过它，可以分配内存空间的映射，从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态，以便为最终调用操作系统准备好正确的环境。因此，正确建立Linux移植的前提条件是具备一个与Linux配套、易于使用的Boot Loader，它能够正确完成硬件系统的初始化和Linux的引导。
系统使用的BootLoader是VIVI。VIVI是CPU加电后运行的第一段程序，其基本功能是初始化硬件设备，建立内存空问的映射图，从而为调用嵌入式Linux内核做好准备。为能够实现正确引导Linux系统的运行，以及当编译完内核后，快速下载内核和文件系统，VIVI首先通过串口下载内核和文件系统，当系统正常运行起来后，网络驱动正常运行后，VIVI就通过网口下载内核和文件系统。同时，它也具有功能较为完善的命令集，对系统的软硬件资源进行合理的配置与管理。
当上电或复位后，VIVI启动，位于NANDFLASH中的前4 KB程序便从NANDFLASH中由S3C2410自动拷贝到一个叫StepPINgStone的4 KB的内部RAM中，该RAM之后被映射到地址0x00处。此时，也就是VIVI前4 KB代码开始运行，进行第一阶段的硬件初始化，主要工作为：关Watchdog Timer，关中断，初始化PLL和时钟主频设定，初始化存储器控制器。VIVI初始化的主要内容：
VIVI初始化阶段一(在／arch／s3C2410／head．s文件内)：
硬件初始化
配置串口
复制自身到SDRAM中(跳转到C代码入口函数)
VIVI初始化阶段二(在／init／main．c文件内)：
对硬件系统继续初始化
内存映射初始化、内存管理单元MMU初始化
初始化堆
初始化mtd设备
初始化私有数据
初始化内置命令
启动VIVI
3 Linux内核的移植
3．1 内核移植
实验系统运行的Linux版本是针对2．4．18进行移植的Linux-2．4．18．-rm7-pxal版本。本实验是把该移植好的内核，让它如何在自己的硬件系统上正常的运转起来。
Linux内核主要由5个子系统组成：进程调度子系统、进程间通信子系统、内存管理子系统、虚拟文件系统子系统、网络接口子系统。
(1)设置目标平台和指定交叉编译器：在最上层的根目录／Makefile文件中，首先要指定所移植的硬件平台，以及所使用的交叉编译器。改为如下：
ARCH：=arm
CROSS_COMPILE=／opt／host／armv41／bin／armv41-unknown-Linux-
也就是说，所移植的硬件平台是ARM，所使用的交叉编译器是存放在目录／opt／host／armv41／bin／下的armv41-unknown-Linux-xxx等工具。
(2)arch／arm目录下Makefile修改。系统的启动代码是通过这个文件产生的。在Linux-2．4．18内核中要添加如下代码：
ifeq(MYM(CONFIG_ARCH_S3C2410)，y)
TEXTADDR =0 xC0008000
MACHINE =s3c2410
endif
这里TEXTADDR确定内核开始运行的虚拟地址。
(3)arch／arm目录下config．in修改。配置文件config．in能够配置运行“make menuconfig”命令时的菜单选项，由于2．4．18内核中没有S3C2410的相关信息，所以要在该文件中进行有效的配置。
(4)arch／arm／boot目录下Makefile修改。编译出来的内核存放在该目录下，这里指定内核解压到实际硬件系统上的物理地址。要根据实际的硬件系统修改解压后，内核开始运行实际的物理地址。
(5)arch／arm／boot／compressed目录下Makefile修改。该文件从vmLinux中创建一个压缩的vmlinuz镜像文件。该文件中用到的SYSTE M，ZTEXTADDR，ZBSSADDR和ZRELADDR是从arch／arm／boot／Makefile文件中得到的。添加如下代码：
ifeq(MYM(CONFIG_ARCH_S3C2410)，y)
OBJS+=head-s3c2410．o
Endif
(6)arch／arm／boot／compressed目录下添加head-s3c2410．s。该文件主要用来初始化处理器。
(7)arch／arm／def-configs目录下添加配置好的S3C2410的配置文件。
