Linux 內核獲取

關于Linux 的起源以及發展歷史，這里就不啰嗦了，網上相關的介紹太多了！即使寫到這也只是水一下教程頁數而已，沒有任何實際的意義，有限的時間還是放到有意義的事情上吧，Linux 由Linux 基金會管理與發布，Linux 官網為https://www.kernel.org，所以你想獲取最新的Linux 版本就可以在這個網站上下載，網站界面如圖35.1.1 所示：

從圖35.1.1 可以看出最新的穩定版Linux 已經到了5.1.4，大家沒必要追新，因為4.x 版本的Linux 和5.x 版本沒有本質上的區別，5.x 更多的是加入了一些新的平臺、新的外設驅動而已，

NXP 會從https://www.kernel.org 下載某個版本的Linux 內核，然后將其移植到自己的CPU上，測驗成功以后就會將其開放給NXP 的CPU 開發者，開發者下載NXP 提供的Linux 內核，然后將其移植到自己的產品上，本章的移植我們就使用NXP 提供的Linux 原始碼，NXP 提供Linux原始碼已經放到了開發板光碟中，路徑為：開發板光碟->1、例程原始碼->4、NXP 官方原版Uboot和Linux-> linux-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga.tar.bz2

Linux 內核初次編譯

編譯內核之前需要先在ubuntu 上安裝lzop 庫，否則內核編譯會失敗！命令如下：

sudo apt-get install lzop

先看一下如何編譯Linux 原始碼，這里編譯以I.MX6U-ALPHA 開發板移植好的Linux 原始碼，已經放到了開發板光碟中，路徑為：開發板光碟->1、例程原始碼-> 3、正點原子Uboot 和Linux出廠原始碼-> linux-imx-4.1.15-2.1.0-g8a006db.tar.bz2，注意，正點原子出廠系統在不斷的更新，因此內和壓縮包的名字可能不同，一切以實際為準！

在Ubuntu 中新建名為“alientek_linux ”的檔案夾，然后將linux-imx-4.1.15-2.1.0-g8a006db.tar.bz2 這個壓縮包拷貝到前面新建的alientek_linux 檔案夾中并解壓，命令如下：

tar -vxjf linux-imx-4.1.15-2.1.0-g8a006db.tar.bz2

解壓完成以后的Linux 原始碼根目錄如圖35.2.1 所示：

以EMMC 核心板為例，講解一下如何編譯出對應的Linux 鏡像檔案，新建名為“mx6ull_alientek_emmc.sh”的shell 腳本，然后在這個shell 腳本里面輸入如下所示內容：

示例代碼35.2.1 mx6ull_alientek_emmc.sh 檔案內容
#!/bin/sh
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- distclean
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- imx_v7_defconfig
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- menuconfig
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- all -j16

第3 行，執行“make distclean”，清理工程，所以mx6ull_alientek_emmc.sh 每次都會清理一下工程，如果通過圖形界面配置了Linux，但是還沒保存新的組態檔，那么就要慎重使用mx6ull_alientek_emmc.sh 編譯腳本了，因為它會把你的配置資訊都洗掉掉！
第4 行，執行“make xxx_defconfig”，配置工程，
第5 行，執行“make menuconfig”，打開圖形配置界面，對Linux 進行配置，如果不想每次編譯都打開圖形配置界面的話可以將這一行洗掉掉，
第6 行，執行“make”，編譯Linux 原始碼，
可以看出，Linux 的編譯程序基本和uboot 一樣，都要先執行“make xxx_defconfig”來配置一下，然后在執行“make”進行編譯，如果需要使用圖形界面配置的話就執行“make menuconfig”，

使用chmod 給予mx6ull_alientek_emmc.sh 可執行權限，然后運行此shell 腳本，命令如下：

./mx6ull_alientek_emmc.sh

編譯的時候會彈出Linux 圖形配置界面，如圖35.2.3 所示：

Linux 的圖行界面配置和uboot 是一樣的，這里我們不需要做任何的配置，直接按兩下ESC鍵退出，退出圖形界面以后會自動開始編譯Linux，等待編譯完成，完成以后如圖35.2.4 所示：

編譯完成以后就會在arch/arm/boot 這個目錄下生成一個叫做zImage 的檔案，zImage 就是我們要用的Linux 鏡像檔案，另外也會在arch/arm/boot/dts 下生成很多.dtb 檔案，這些.dtb 就是設備樹檔案，

Linux 內核原始碼目錄分析

將正點原子提供的Linux 原始碼進行解壓，解壓完成以后的目錄如圖35.3.1 所示：

圖35.3.1 就是正點原子提供的未編譯的Linux 原始碼目錄檔案，我們在分析Linux 之前一定要先在Ubuntu 中編譯一下Linux，因為編譯程序會生成一些檔案，而生成的這些恰恰是分析Linux 不可或缺的檔案，編譯完成以后使用tar 壓縮命令對其進行壓縮并使用Filezilla 軟體將壓縮后的uboot 原始碼拷貝到Windows 下，

編譯后的Linux 目錄如圖35.3.2 所示：

表35.3.1 中的很多檔案夾和檔案我們都不需要去關心，我們要關注的檔案夾或檔案如下：

1、arch 目錄

這個目錄是和架構有關的目錄，比如arm、arm64、avr32、x86 等等架構，每種架構都對應一個目錄，在這些目錄中又有很多子目錄，比如boot、common、configs 等等，以arch/arm 為例，其子目錄如圖35.3.2 所示：

圖35.3.2 是arch/arm 的一部分子目錄，這些子目錄用于控制系統引導、系統呼叫、動態調頻、主頻設定等，arch/arm/configs 目錄是不同平臺的默認組態檔：xxx_defconfig，如圖35.3.3所示：

在arch/arm/configs 中就包含有I.MX6U-ALPHA 開發板的默認組態檔：imx_v7_defconfig,執行“make imx_v7_defconfig”即可完成配置，arch/arm/boot/dts 目錄里面是對應開發平臺的設備樹檔案，正點原子I.MX6U-ALPHA 開發板對應的設備樹檔案如圖35.3.4 所示：

arch/arm/boot 目錄下會保存編譯出來的Image 和zImage 鏡像檔案，而zImage 就是我們要用的linux 鏡像檔案，

arch/arm/mach-xxx 目錄分別為相應平臺的驅動和初始化檔案，比如mach-imx 目錄里面就是I.MX 系列CPU 的驅動和初始化檔案，

2、block 目錄

block 是Linux 下塊設備目錄，像SD 卡、EMMC、NAND、硬碟等存盤設備就屬于塊設備，block 目錄中存放著管理塊設備的相關檔案，

3、crypto 目錄

crypto 目錄里面存放著加密檔案，比如常見的crc、crc32、md4、md5、hash 等加密演算法，

4、Documentation 目錄

此目錄里面存放著Linux 相關的檔案，如果要想了解Linux 某個功能模塊或驅動架構的功能，就可以在Documentation 目錄中查找有沒有對應的檔案，

5、drivers 目錄

驅動目錄檔案，此目錄根據驅動型別的不同，分門別類進行整理，比如drivers/i2c 就是I2C相關驅動目錄，drivers/gpio 就是GPIO 相關的驅動目錄，這是我們學習的重點，

6、firmware 目錄

此目錄用于存放韌體，

7、fs 目錄

此目錄存放檔案系統，比如fs/ext2、fs/ext4、fs/f2fs 等，分別是ext2、ext4 和f2fs 等檔案系統，

8、include 目錄

頭檔案目錄，

9、init 目錄

此目錄存放Linux 內核啟動的時候初始化代碼，

10、ipc 目錄

IPC 為行程間通信，ipc 目錄是行程間通信的具體實作代碼，

11、kernel 目錄

Linux 內核代碼，

12、lib 目錄

lib 是庫的意思，lib 目錄都是一些公用的庫函，

13、mm 目錄

此目錄存放記憶體管理相關代碼，

14、net 目錄
此目錄存放網路相關代碼，

15、samples 目錄
此目錄存放一些示例代碼檔案，

16、scripts 目錄
腳本目錄，Linux 編譯的時候會用到很多腳本檔案，這些腳本檔案就保存在此目錄中，

17、security 目錄
此目錄存放安全相關的檔案，

18、sound 目錄
此目錄存放音頻相關驅動檔案，音頻驅動檔案并沒有存放到drivers 目錄中，而是單獨的目
錄，

19、tools 目錄
此目錄存放一些編譯的時候使用到的工具，

20、usr 目錄
此目錄存放與initramfs 有關的代碼，

21、virt 目錄
此目錄存放虛擬機相關檔案，

22、.config 檔案
跟uboot 一樣，.config 保存著Linux 最終的配置資訊，編譯Linux 的時候會讀取此檔案中的配置資訊，最終根據配置資訊來選擇編譯Linux 哪些模塊，哪些功能，

23、Kbuild 檔案
有些Makefile 會讀取此檔案，

24、Kconfig 檔案
圖形化配置界面的組態檔，

25、Makefile 檔案
Linux 頂層Makefile 檔案，建議好好閱讀一下此檔案，

26、README 檔案
此檔案詳細講解了如何編譯Linux 原始碼，以及Linux 原始碼的目錄資訊，建議仔細閱讀一下此檔案，