2009年2月4日

miniBfin启动busybox成功

1. 设置CONFIG_INITRAMFS_SOURCE="image根目录",不需要设置roo=....内核参数,比linux2.4方便多了。
2. 写一个启动shell的程序
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int
main(init argc, char argv[])
{
printf("Hello world from initramfs!\n");
system("/bin/sh");
sleep(99999);
return 0;
}
3.编译
bfin-linux-uclibc-gcc -o init -static -s init.c
4.将init放到image根目录下面
5.创建console设备
mknod -m 600 dev/console c 5 1

请参考:深入理解 Linux 2.6 的 initramfs 机制 (上)

启动后的信息:
U-Boot 1.1.5 (Feb 4 2009 - 14:52:53)

CPU: ADSP BF532 Rev.: 0.5
Board: miniBfin
http://bfincn.blogspot.com
Clock: VCO: 400 MHz, Core: 400 MHz, System: 133 MHz
SDRAM: 32 MB
*** Warning - bad CRC, using default environment

In: serial
Out: serial
Err: serial
No ethernet found.
starting from spi flash
Hit any key to stop autoboot: 0

EEPROM @0x0 read: addr 0x01000000 off 0x30000 count 0x200000

done
## Booting image at 01000000 ...
Image Name: Linux-2.6.28-ADI-2009R1-pre-svn6
Image Type: Blackfin Linux Kernel Image (gzip compressed)
Data Size: 1921753 Bytes = 1.8 MB
Load Address: 00001000
Entry Point: 001b0fa4
Verifying Checksum ... OK
Uncompressing Kernel Image ... OK
Starting Kernel at = 1b0fa4
Linux version 2.6.28-ADI-2009R1-pre-svn6028 (root@debian) (gcc version 4.1.2 (ADI svn)) #37 Wed Feb 4 14:32:22 CST 2009
Board Memory: 32MB
Kernel Managed Memory: 32MB
Memory map:
fixedcode = 0x00000400-0x00000490
text = 0x00001000-0x0012f260
rodata = 0x0012f260-0x001883f4
bss = 0x00188400-0x00197124
data = 0x00197124-0x001aa000
stack = 0x001a8000-0x001aa000
init = 0x001aa000-0x002a4000
available = 0x002a4000-0x01eff000
DMA Zone = 0x01f00000-0x02000000
Hardware Trace Active and Enabled
Boot Mode: 6
Blackfin support (C) 2004-2008 Analog Devices, Inc.
Compiled for ADSP-BF532 Rev 0.5
Blackfin Linux support by http://blackfin.uclinux.org/
Processor Speed: 400 MHz core clock and 133 MHz System Clock
Built 1 zonelists in Zone order, mobility grouping off. Total pages: 7873
Kernel command line: console=ttyBF0,115200
Configuring Blackfin Priority Driven Interrupts
PID hash table entries: 128 (order: 7, 512 bytes)
console [ttyBF0] enabled
Dentry cache hash table entries: 4096 (order: 2, 16384 bytes)
Inode-cache hash table entries: 2048 (order: 1, 8192 bytes)
Memory available: 28736k/32768k RAM, (1000k init code, 1208k kernel code, 492k data, 1024k dma, 304k reserved)
Calibrating delay loop... 782.33 BogoMIPS (lpj=1564672)
Security Framework initialized
Mount-cache hash table entries: 512
Blackfin Scratchpad data SRAM: 4 KB
Blackfin L1 Data A SRAM: 16 KB (15 KB free)
Blackfin L1 Data B SRAM: 16 KB (16 KB free)
Blackfin L1 Instruction SRAM: 48 KB (41 KB free)
PDA for CPU0 reserved at 001890e8
net_namespace: 424 bytes
NET: Registered protocol family 16
Blackfin GPIO Controller
Blackfin DMA Controller
ip0x_init(): registering device resources
SCSI subsystem initialized
usbcore: registered new interface driver usbfs
usbcore: registered new interface driver hub
usbcore: registered new device driver usb
NET: Registered protocol family 2
IP route cache hash table entries: 1024 (order: 0, 4096 bytes)
TCP established hash table entries: 1024 (order: 1, 8192 bytes)
TCP bind hash table entries: 1024 (order: 0, 4096 bytes)
TCP: Hash tables configured (established 1024 bind 1024)
TCP reno registered
NET: Registered protocol family 1
msgmni has been set to 56
io scheduler noop registered
io scheduler anticipatory registered (default)
io scheduler cfq registered
Serial: Blackfin serial driver
bfin-uart.1: ttyBF0 at MMIO 0xffc00400 (irq = 21) is a BFIN-UART
brd: module loaded
dm9000 Ethernet Driver, V1.31
dm9000 dm9000.0: read wrong id 0x4a4a4a4a
dm9000 dm9000.0: read wrong id 0x4a4a4a4a
dm9000 dm9000.0: read wrong id 0x4a4a4a4a
dm9000 dm9000.0: read wrong id 0x4a4a4a4a
dm9000 dm9000.0: read wrong id 0x4a4a4a4a
dm9000 dm9000.0: read wrong id 0x4a4a4a4a
dm9000 dm9000.0: read wrong id 0x4a4a4a4a
dm9000 dm9000.0: read wrong id 0x4a4a4a4a
dm9000 dm9000.0: wrong id: 0x4a4a4a4a
dm9000 dm9000.0: not found (-19).
dm9000 dm9000.1: read wrong id 0x4a4a4a4a
dm9000 dm9000.1: read wrong id 0x4a4a4a4a
dm9000 dm9000.1: read wrong id 0x4a4a4a4a
dm9000 dm9000.1: read wrong id 0x4a4a4a4a
dm9000 dm9000.1: read wrong id 0x4a4a4a4a
dm9000 dm9000.1: read wrong id 0x4a4a4a4a
dm9000 dm9000.1: read wrong id 0x4a4a4a4a
dm9000 dm9000.1: read wrong id 0x4a4a4a4a
dm9000 dm9000.1: wrong id: 0x4a4a4a4a
dm9000 dm9000.1: not found (-19).
Driver 'sd' needs updating - please use bus_type methods
usbmon: debugfs is not available
driver isp1362-hcd, 2005-04-04
isp1362-hcd isp1362-hcd.0: ISP1362 Host Controller
isp1362-hcd isp1362-hcd.0: new USB bus registered, assigned bus number 1
isp1362_hc_reset:
Software reset timeout
Clock not ready after 100ms
isp1362-hcd isp1362-hcd.0: can't setup
isp1362-hcd isp1362-hcd.0: USB bus 1 deregistered
init error, -19
Initializing USB Mass Storage driver...
usbcore: registered new interface driver usb-storage
USB Mass Storage support registered.
ip_tables: (C) 2000-2006 Netfilter Core Team
TCP cubic registered
NET: Registered protocol family 17
drivers/rtc/hctosys.c: unable to open rtc device (rtc0)
Freeing unused kernel memory: 1000k freed
dma_alloc_init: dma_page @ 0x01d5a000 - 256 pages at 0x01f00000
Hello world from initramfs!


BusyBox v1.13.2 (2009-02-04 13:18:58 CST) built-in shell (msh)
Enter 'help' for a list of built-in commands.

# free
total used free shared buffers
Mem: 29736 5364 24372 0 0
Swap: 0 0 0
Total: 29736 5364 24372
#

miniBfin启动Linux操作系统成功

在调试中碰到一些问题,主要是:
1.对image的loading address和entry address理解上有错误,导致uboot解压vmImage失败,以后再分析。
2.由于miniBfin没有flash部分,在setup_arch会导致kernel panic,但是这时由于console driver还没有加载,无法输出printk消息,弄得我只好写一小段UART的打印函数进行调试,还好最终找到原因。

下面是系统启动的信息。还有很多工作没有完成,慢慢来。

U-Boot 1.1.5 (Feb 2 2009 - 22:25:59)

CPU: ADSP BF532 Rev.: 0.5
Board: miniBfin
http://bfincn.blogspot.com
Clock: VCO: 400 MHz, Core: 400 MHz, System: 133 MHz
SDRAM: 32 MB
*** Warning - bad CRC, using default environment

In: serial
Out: serial
Err: serial
No ethernet found.
starting from spi flash
Hit any key to stop autoboot: 0

EEPROM @0x0 read: addr 0x01000000 off 0x30000 count 0x110000

done
## Booting image at 01000000 ...
Image Name: Linux-2.6.28-ADI-2009R1-pre-svn6
Image Type: Blackfin Linux Kernel Image (gzip compressed)
Data Size: 1006736 Bytes = 983.1 kB
Load Address: 00001000
Entry Point: 001b0fa4
Verifying Checksum ... OK
Uncompressing Kernel Image ... OK
Starting Kernel at = 1b0fa4
Linux version 2.6.28-ADI-2009R1-pre-svn6028 (root@debian) (gcc version 4.1.2 (ADI svn)) #31 Wed Feb 4 10:35:45 CST 2009
Board Memory: 32MB
Kernel Managed Memory: 32MB
Memory map:
fixedcode = 0x00000400-0x00000490
text = 0x00001000-0x0012f260
rodata = 0x0012f260-0x001883f4
bss = 0x00188400-0x00197124
data = 0x00197124-0x001aa000
stack = 0x001a8000-0x001aa000
init = 0x001aa000-0x001c3000
available = 0x001c3000-0x01eff000
DMA Zone = 0x01f00000-0x02000000
Hardware Trace Active and Enabled
Boot Mode: 6
Blackfin support (C) 2004-2008 Analog Devices, Inc.
Compiled for ADSP-BF532 Rev 0.5
Blackfin Linux support by http://blackfin.uclinux.org/
Processor Speed: 400 MHz core clock and 133 MHz System Clock
Built 1 zonelists in Zone order, mobility grouping off. Total pages: 7873
Kernel command line: console=ttyBF0,115200
Configuring Blackfin Priority Driven Interrupts
PID hash table entries: 128 (order: 7, 512 bytes)
console [ttyBF0] enabled
Dentry cache hash table entries: 4096 (order: 2, 16384 bytes)
Inode-cache hash table entries: 2048 (order: 1, 8192 bytes)
Memory available: 29636k/32768k RAM, (100k init code, 1208k kernel code, 492k data, 1024k dma, 304k reserved)
Calibrating delay loop... 782.33 BogoMIPS (lpj=1564672)
Security Framework initialized
Mount-cache hash table entries: 512
Blackfin Scratchpad data SRAM: 4 KB
Blackfin L1 Data A SRAM: 16 KB (15 KB free)
Blackfin L1 Data B SRAM: 16 KB (16 KB free)
Blackfin L1 Instruction SRAM: 48 KB (41 KB free)
PDA for CPU0 reserved at 001890e8
net_namespace: 424 bytes
NET: Registered protocol family 16
Blackfin GPIO Controller
Blackfin DMA Controller
ip0x_init(): registering device resources
SCSI subsystem initialized
usbcore: registered new interface driver usbfs
usbcore: registered new interface driver hub
usbcore: registered new device driver usb
NET: Registered protocol family 2
IP route cache hash table entries: 1024 (order: 0, 4096 bytes)
TCP established hash table entries: 1024 (order: 1, 8192 bytes)
TCP bind hash table entries: 1024 (order: 0, 4096 bytes)
TCP: Hash tables configured (established 1024 bind 1024)
TCP reno registered
NET: Registered protocol family 1
msgmni has been set to 57
io scheduler noop registered
io scheduler anticipatory registered (default)
io scheduler cfq registered
Serial: Blackfin serial driver
bfin-uart.1: ttyBF0 at MMIO 0xffc00400 (irq = 21) is a BFIN-UART
brd: module loaded
dm9000 Ethernet Driver, V1.31
dm9000 dm9000.0: read wrong id 0x4a4a4a4a
dm9000 dm9000.0: read wrong id 0x4a4a4a4a
dm9000 dm9000.0: read wrong id 0x4a4a4a4a
dm9000 dm9000.0: read wrong id 0x4a4a4a4a
dm9000 dm9000.0: read wrong id 0x4a4a4a4a
dm9000 dm9000.0: read wrong id 0x4a4a4a4a
dm9000 dm9000.0: read wrong id 0x4a4a4a4a
dm9000 dm9000.0: read wrong id 0x4a4a4a4a
dm9000 dm9000.0: wrong id: 0x4a4a4a4a
dm9000 dm9000.0: not found (-19).
dm9000 dm9000.1: read wrong id 0x4a4a4a4a
dm9000 dm9000.1: read wrong id 0x4a4a4a4a
dm9000 dm9000.1: read wrong id 0x4a4a4a4a
dm9000 dm9000.1: read wrong id 0x4a4a4a4a
dm9000 dm9000.1: read wrong id 0x4a4a4a4a
dm9000 dm9000.1: read wrong id 0x4a4a4a4a
dm9000 dm9000.1: read wrong id 0x4a4a4a4a
dm9000 dm9000.1: read wrong id 0x4a4a4a4a
dm9000 dm9000.1: wrong id: 0x4a4a4a4a
dm9000 dm9000.1: not found (-19).
Driver 'sd' needs updating - please use bus_type methods
usbmon: debugfs is not available
driver isp1362-hcd, 2005-04-04
isp1362-hcd isp1362-hcd.0: ISP1362 Host Controller
isp1362-hcd isp1362-hcd.0: new USB bus registered, assigned bus number 1
isp1362_hc_reset:
Software reset timeout
Clock not ready after 100ms
isp1362-hcd isp1362-hcd.0: can't setup
isp1362-hcd isp1362-hcd.0: USB bus 1 deregistered
init error, -19
Initializing USB Mass Storage driver...
usbcore: registered new interface driver usb-storage
USB Mass Storage support registered.
ip_tables: (C) 2000-2006 Netfilter Core Team
TCP cubic registered
NET: Registered protocol family 17
drivers/rtc/hctosys.c: unable to open rtc device (rtc0)
VFS: Cannot open root device "<NULL>" or unknown-block(0,0)
Please append a correct "root=" boot option; here are the available partitions:
Kernel panic - not syncing: VFS: Unable to mount root fs on unknown-block(0,0)

2009年1月23日

精通initramfs构建step by step

精通initramfs构建step by step


(一)hello world
一、initramfs是什么
在2.6版本的linux内核中,都包含一个压缩过的cpio格式 的打包文件。当内核启动时,会从这个打包文件中导出文件到内核的rootfs文件系统,然后内核检查rootfs中是否包含有init文件,如果有则执行 它,作为PID为1的第一个进程。这个init进程负责启动系统后续的工作,包括定位、挂载"真正的"根文件系统设备(如果有的话)。如果内核没有在 rootfs中找到init文件,则内核会按以前版本的方式定位、挂载根分区,然后执行/sbin/init程序完成系统的后续初始化工作。
这 个压缩过的cpio格式的打包文件就是initramfs。编译2.6版本的linux内核时,编译系统总会创建initramfs,然后把它与编译好的 内核连接在一起。内核源代码树中的usr目录就是专门用于构建内核中的initramfs的,其中的initramfs_data.cpio.gz文件就 是initramfs。缺省情况下,initramfs是空的,X86架构下的文件大小是134个字节。

二、构建第一个initramfs:hello world
从C语言开始,学习计算机编程语言的第一个程序几乎都是hello world,因此我们也构建一个最简单的hello world式的initramfs,以说明initramfs的基本构建方法。
initramfs的灵魂是init文件(或者叫程序,因为它会被内核第一个执行),我们先写一个简单的init程序,它会在内核的console中打印出经典的hello world信息。
hello.c:
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main(int argc,char argv[])
{
printf("hello world, from initramfs.\n");
sleep(9999999);
return 0;
}

其中的sleep()函数语句是为了避免执行时内核很快打出panic的信息,并非功能上的需要。

接着把hello.c编译成静态连接程序:
gcc -o hello_static -static -s hello.c
命令行中的-s参数表示编译后的程序不包含调试定位信息,目的是减少编译出来的程序文件的大小。
再创建一个initramfs的构建源文件目录image,把hello_static程序拷入这个目录,并改名为init。
在image目录下,创建一个dev/console的设备文件,否init程序无法在内核console中输出信息:
mknod -m 600 dev/console c 5 1
注意,执行这个命令需要有root权限。

好了,现在可以设置内核配置参数,进行initramfs的构建了:
在general setup配置目录下的initramfs sources配置项下输入image的路径名,比如我的路径就是/home/wyk/initramfs-test/image。因为我们的init程 序是ELF格式的,所以内核需要支持ELF的可执行文件,否则启动这个init程序会失败。在内核的 Executable file formats配置目录下,选择 kernel support for ELF binaries,则可使内核支持ELF格式的可执行文件。其他内核配置参数根据实际需要设置即可,不过,为了减少内核编译时间,可参考这篇文章http://linuxman.blog.ccidnet.com/blog-htm-do-showone-uid-60710-type-blog-itemid-293122.html设置一个最简单的内核配置。
内核配置参数设置完成后,按常规的内核编译方法进行编译,initramfs就自动连接到编译好的内核映像文件中了。

三、试验环境搭建
试验initramfs需要经常重启系统,所以使用CPU模拟器是不错的选择。我们可以选用qemu,它支持直接启动linux内核,无需在模拟器中安装OS。从方便使用的角度考虑,我们采用qemu launcher设置qemu的各项参数,它的安装可参考http://linuxman.blog.ccidnet.com/blog-htm-do-showone-uid-60710-type-blog-itemid-612280.html
在qemu launcher的linux配置标签中,打勾直接启动linux,然后在下面的文本框中填上刚才编译好的内核映像文件的路径名。因为qemu的运行还需要设置硬盘映像文件,所以还需要在左边的配置标签中新建一个硬盘映像文件,但实际上我们并不使用硬盘。
配置好qemu的参数后,点击launcher按钮,内核就开始在qemu中运行了。内核输出一堆内核运行信息后,最后打出了
hello world, from initramfs.
哈哈,我们构建的initramfs已经能够正常工作了!
(二)initramfs的前世今生
四、什么是rootfs和ramfs
所有的2.6版本linux内核都有一个特殊的文件系统 rootfs,是内核启动的初始始根文件系统,initramfs的文件会复制到rootfs。如果把initramfs比作种子,那么rootfs就是 它生长的土壤。大部分linux系统正常运行后都会安装另外的文件系统,然后忽略rootfs。
rootfs是ramfs文件系统的一个特殊实例。ramfs是一种非常简单的文件系统,是基于内存的文件系统。ramfs文件系统没有容量大小的限制,它可以根据需要动态增加容量。
ramfs 直接利用了内核的磁盘高速缓存机制。所有的文件的读写数据都会在内存中做高速缓存(cache),当系统再次使用文件数据时,可以直接从内存中读写,以提 供系统的I/O性能。高速缓存中的写入数据会在适当的时候回写到对应的文件系统设备(如磁盘等)中,这时它的状态就标识为clean,这样系统在必要时可 以释放掉这些内存。ramfs没有对应文件系统设备,所以它的数据永远都不会回写回去,也就不会标识为clean,因此系统也永远不会释放ramfs所占 用的内存。
因为ramfs直接使用了内核已有的磁盘高速缓存机制,所以它的实现代码非常小。也由于这个原因,ramfs特性不能通过内核配置参数删除,它是内核的天然特性。

五、ramfs不是ramdisk
ramdisk 是在一块内存区域中创建的块设备,用于存放文件系统。ramdisk的容量是固定的,不能象ramfs一样动态增长。ramdisk需要内核的文件系统驱 动程序(如ext2)来操作其上的数据,而ramfs则是内核的天然特性,无需额外的驱动程序。ramdisk也象其他文件系统设备一样,需要在块设备和 内存中的磁盘高速缓存之间复制数据,而这种数据复制实际不必要的。

六、从ramfs派生的文件系统tmpfs
ramfs 的一个缺点是它可能不停的动态增长直到耗尽系统的全部内存,所以只有root或授权用户允许使用ramfs。为了解决这个问题,从ramfs派生出了 tmpfs文件系统,增加了容量大小的限制,而且允许把数据写入交换分区。由于增加了这两个特性,所以tmpfs允许普通用户使用。
关于tmpfs文件系统更多的信息,可以看内核源码中的 Documentation/filesystems/tmpfs.txt 文档。

综上所述,initramfs是一种ramfs文件系统,在内核启动完成后把它复制到rootfs中,作为内核初始的根文件系统,它的任务是挂载系统真正的根文件系统。这就是initramfs的前世今生。
(三):busybox
七、什么是busybox
busybox号称是嵌入式Linux中的瑞士军刀――小巧、功能齐 全。它把许多常用的Linux命令都集成到一个单一的可执行程序中,只用这一个可执行程序(即busybox)加上Linux内核就可以构建一个基本的 Linux系统。busybox程序非常小巧,包含全部命令可执行文件大小也只有750多K。busybox是完全模块化的,可以很容易地在编译时增加、 删除其中包含的命令。
由于busybox的这些特点,它广泛应用于LiveCD、应急修复盘、安装盘等系统中。我们也是以它为基础,构建initramfs。

八、busybox的配置、编译和安装
(1)去http://busybox.net 去下载最新的源码,解压展开。
(2)用
make menuconfig
命令启动配置界面配置,配置busybox的特性、选择要包含在busybox的命令(busybox称为applet);
也可以用
make defconfig
命令做缺省配置,包含全部的applet。
另外两个配置命令是
make allyesconfig――最大配置
make allnoconfig――最小配置
它们和make defconfig命令都可以用来作为自定义配置的初始配置,然后再用make menuconfing命令做定制化配置。
为了简单,我们用make defconfig做缺省配置。
(3)用
make
命令编译busybox软件。
(4)用
make CONFIG_PREFIX=<安装目录> install
命令安装。如果在命令行中省略CONFIG_PREFIX变量的赋值,则会安装缺省值 ./_install 目录下。CONFIG_PREFIX可以在make menuconfig的配置界面中修改。
我们用make CONFIG_PREFIX=~/initramfs-test/image 命令把busybox安装到initramfs的构建目录中。
(5)缺省配置下,busybox动态链接到glibc,所以要把它用到的动态库复制到initramfs的构建目录中。用ldd命令查看busybox用到了哪些动态库文件及相应的文件路径,然后把它们复制到相应的目录下即可。
我们编译的busybox需要向image/lib目录下复制
ld-linux.so.2
libc.so.6
libcrypt.so.1
libm.so.6
动态库文件。

九、在image下创建必要的目录和设备文件
(1)在imgae目录下创建
proc , sys , etc ,mnt
四个目录
(2)hello world 已经创建了console 设备文件,我们再用
mknod -m 600 dev/null c 1 3
命令创建另一个基本的设备文件。

十、试验一下
busybox的构建和准备工作做完了,我们试验一下吧:
在image目录下以root用户权限――
(1)用
mount -vt proc proc =proc
mount -vt sysfs sysfs =sys

命令安装内核虚拟文件系统
(2)用
mount -v -o bind /dev dev
命令绑定/dev的设备文件到image/dev
(3)用
chroot . /bin/sh
命令进入busybox的环境。出现shell的命令提示符,可以试着输入几个命令,看看执行结果。例如,输入 fdisk -l 命令看看是否能显示硬盘的分区。
(四):mini linux
十一、自动生成/dev下的设备文件
上节用chroot方法试验busybox时,为了简单,是用"绑定"的方式把主机的/dev中的设备文件映射到image目录下的dev目录。在initramfs上,这种方法显然不能使用。
生成系统的设备文件,现在通常都是用udev动态生成,而initramfs为了做到通用,动态生成的要求是必须的。在busybox中有一个mdev命令,就是用来动态生成设备文件,填充到/dev目录的。
在系统启动时,用
mdev -s
命令可以根据内核的sysfs文件系统在/dev目录中自动生成相应的设备文件。命令执行前,需要先挂载内核的proc和sysfs虚拟文件系统。

十二、初始身手
解决了自动生成设备文件的问题后,我们可以试着做一个最简单的可运行的linux系统了:
(1)在image目录下写一个最简单的init脚本。
#!/bin/sh
mount -t proc proc /proc
mount -t sysfs sysfs /sys
mdev -s
/bin/sh
(2)为init脚本设置可执行权限,否则内核不会去执行它。
chmod +x init
(3)有些busybox配置中,mdev命令需要读取/etc/mdev.conf文件,为了避免出错信息,我们创建一个空文件。
touch etc/mdev.conf
(4)在内核源码目录下,执行
make
命令,重新编译内核,生成新的initramfs。

好了,在QEMU模拟环境下启动这个新的内核,系统初始化后,会进入SHELL环境。在这个SHELL环境下,试验一些常用命令,看看是否可以正常运行。

十三、can't access tty
上一步创建的简单linux系统在进入SHELL环境时,会打出下面这一句出错信息:
/bin/sh: can't access tty; job controll off
虽然不影响使用,但终究不够完美。
产 生这个错误的原因是我们的SHELL是直接运行在内核的console上的,而console是不能提供控制终端(terminal)功能的,所以必须把 SHELL运行在tty设备上,才能消除这个错误。解决问题的办法是使用正规init机制,在执行SHELL前打开tty设备。
另外,这个简单系统的reboot、halt等命令是不起作用的,也必须通过init方式解决。

十四、busybox的缺省init模式
busybox支持init功能,当系统没有/etc/inittab文件时,它有一套缺省的模式,按下面配置执行:
::sysinit:/etc/init.d/rcS
::askfirst:/bin/sh
::ctrlaltdel:/sbin/reboot
::shutdown:/sbin/swapoff -a
::shutdown:/bin/umount -a -r
::restart:/sbin/init

如果busybox检测到/dev/console不是串口控制台,init还要执行下面的动作:
tty2::askfirst:/bin/sh
tty3::askfirst:/bin/sh
tty4::askfirst:/bin/sh

我们试试这种模式是否可以解决我们的问题。
(1)写/etc/init.d/rcS脚本
这个脚本实际是要执行系统的初始化操作。我们把前面的init脚本改造一下,将最后的/bin/sh命令删除,然后移到 etc/init.d目录下,改名为rcS。
(2)initramfs不需要linuxrc,而且如果没有init文件,内核就不认为它是一个有效的initramfs,因而不安装它,导致内核panic。于是,我们在image目录下,把busybox安装的linuxrc改名为init
mv linuxrc init
(3)重新编译内核,生成新的initramfs
(4)用QEMU试验一下新编译的内核。系统启动后,会打出一句话"please press Enter to active this console"――感觉还不错。但是按下回车键后,系统依然会打出错误信息"-/bin/sh:
can't access tty; job controll off "。用tty命令看看当前的终端设备文件名:
# tty
/dev/console
它还是console,不是tty设备,所以问题没有解决。不过,reboot和halt命令倒是可以正常工作了。

经过验证,busybox的缺省init模式无法满足我们的要求,我们还是要写inittab,定制自己的init初始化流程。

十五、busybox的inittab文件格式说明
要写自己的inittab,需要理解busybox的inittab文件格式。
busybox的inittab文件与通常的inittab不同,它没有runlevel的概念,语句功能上也有限制。inittab语句的标准格式是
<id>:<runlevels>:<action>:<process>
各字段的含义如下
<id>:
id字段与通常的inittab中的含义不同,它代表的是这个语句中process执行所在的tty设备,内容就是/dev目录中tty设备的文件名。由于是运行process的tty设备的文件名,所以也不能象通常的inittab那样要求每条语句id的值唯一。
<runlevels>:
busybox不支持runlevel,所以此字段完全被忽略。
<action>:
为下列这些值之一:
sysinit, respawn, askfirst, wait,once, restart, ctrlaltdel, shutdown
其 含义与通常的inittab的定义相同。特别提一下askfirst,它的含义与respawn相同,只是在运行process前,会打出一句话 "please press Enter to active this console",然后等用户在终端上敲入回车键后才运行process。
<process>
指定要运行的process的命令行。

十六、写mini linux的inittab
理解了busybox的inittab格式,我们就可以写mini linux的inittab:
::sysinit:/etc/init.d/rcS
tty1::askfirst:/bin/sh
tty2::askfirst:/bin/sh
tty3::askfirst:/bin/sh
tty4::askfirst:/bin/sh
tty5::askfirst:/bin/sh
tty6::askfirst:/bin/sh
::restart:/sbin/init
::ctrlaltdel:/sbin/reboot
::shutdown:/bin/umount -a -r

把这个文件放到image的etc目录下。为了执行reboot命令时避免提示找不到/etc/fstab文件,我们再在etc目录下创建一个空文件
touch fstab

做好了这些,就可以重新编译内核,生成新的initramfs了。在QEMU试验环境下验证新生成的mini linux,系统运行正常,而且象通常的linux系统一样,用ALT+F1~F6键可以在6个终端间切换。
(五)initrd
十七、配置内核支持initrd
到目前为止,我们的initramfs都由内核编译系统生成的,并链接到内核中。其实我们也可以用cpio命令生成单独的initramfs,与内核编译脱钩,在内核运行时以initrd的形式加载到内核,以增加灵活性。
首 先配置内核使用单独的initrd:在 Device Driver / Block device / 配置目录下,选择 RAM filesystem and RAMdisk ( initramfs/initrd ) support 配置项;再到 General Setup 配置目录项下,将 initramfs source file(s) 配置项原有的内容清空。然后把内核源码树的usr目录下已由内核编译生成的initramfs文件initramfs_data.cpio.gz拷贝到 ~/initramfs-test 目录下,我们先直接用这个文件试验一下 initrd 方式的initramfs的效果。最后,执行make命令重新编译内核后,在QEMU试验环境中,把initrd配置框(linux配置框的下面)的内容 写为 ~/initramfs-test/initramfs_data.cpio.gz,指定initrd的文件路径。
好了,试验一下新的initrd方式的initramfs吧,效果跟先前的完全一样。

十八、用cpio命令生成initramfs
cpio 命令有三种操作模式:copy-out、copy-in、copy-pass,生成initramfs用的是它的copy-out模式,即把文件打包的操 作模式。cpio的copy-out操作模式使用 -o 命令行选项指定。缺省情况下,cpio从标准输入读取输入数据,向标准输出写入输出数据。使用 -I 选项可以指定文件名代替标准输入,使用 -O 选项可以指定文件名代替标准输出,而 -F 选项指定的文件名则根据cpio操作模式的不同可代替标准输入或标准输出。
把~/initramfs-test/image目录下的文件打包成initramfs,执行下面的命令:
find . | cpio -o -H newc | gzip > ../image.cpio.gz
命令执行完毕后,在~/initramfs-test目录下就会生成文件名为imgae.cpio.gz的initramfs。
上 面cpio命令的 -H 选项指定打包文件的具体格式,要生成initramfs,只能用newc 格式,如果使用其他格式,内核会打出这样的出错信息:Unpacking initramfs...<0> kernel panic - not syncing: no cpio magic

在QEMU试验环境下试验一下新的initrd方式的initramfs,效果跟先前的完全一样。

十九、cpio命令的其他用法
如 果我们要解开一个cpio格式的打包文件,则要使用cpio命令的copy-in操作模式。cpio的copy-out操作模式使用 -i 命令行选项指定。例如,我们想把前一步从内核源码树 usr目录下拷贝的initramfs_data.cpio.gz 展开到~/initramfs-test/initramfs_data目录下,则使用下列命令:
mkdir ~/initramfs-test/initramfs_data
cd ~/initramfs-test/initramfs_data
cpio -i -F ../initramfs_data.cpio.gz --no-absolute-filename
命令执行完毕后,initramfs_data目录下出现多个目录和文件,用diff命令比较initramfs_data与image目录,两者的完全一样。
上面cpio命令的 --no-absolute-filename 选项的作用是展开文件时,去掉文件路径最前面的"/",把绝对路径名变为相对路径名。内核编译时生成的initramfs使用了绝对路径名,所以这个选项 必须使用,否则initramfs内文件展开到"/"目录去了,如果你是root用户或有"/"目录的写权限,那么展开的文件就有可能覆盖同名的文件(在 文件修改时间新于原有文件),那就糟糕了!
展开文件前,你可能会想先看看打包文件里都有哪些文件,这时就要用 -t 选项了。例如,我们想看看内核编译时生成的initramfs_data.cpio.gz中都有哪些文件,我们就可以用下面的命令:
zcat initramfs_data.cpio.gz | cpio -t
在标准输出中打出文件名列表。
使用 -v 选项可以在cpio命令执行时输出详细信息:在打包或展开文件时,输出已处理的文件名;与 -t 选项连用时,则显示文件的详细信息,类似 ls -l 的输出内容。-V 选项则用打点的方式,显示cpio命令的执行进度信息,一个点代表处理一个文件。

(六)switch_root
二十、switch_root 命令
除了基于initramfs的系统(如第四节的mini linux),通常initramfs都是为安装最终的根文件系统做准备工作,它的最后一步需要安装最终的根文件系统,然后切换到新根文件系统上去。以往 的基于ramdisk 的initrd 使用pivot_root命令切换到新的根文件系统,然后卸载ramdisk。但是initramfs是rootfs,而rootfs既不能 pivot_root,也不能umount。为了从initramfs中切换到新根文件系统,需要作如下处理:
(1)删除rootfs的全部内容,释放空间
find -xdev / -exec rm '{}' ';'
(2)安装新的根文件系统,并切换
cd /newmount; mount --move . /; chroot .
(3)把stdin/stdout/stderr 附加到新的/dev/console,然后执行新文件系统的init程序

上述步骤比较麻烦,而且要解决一个重要的问题:第一步删除rootfs的所有内容也删除了所有的命令,那么后续如何再使用这些命令完成其他步骤?busybox的解决方案是,提供了switch_root命令,完成全部的处理过程,使用起来非常方便。
switch_root命令的格式是:
switch_root [-c /dev/console] NEW_ROOT NEW_INIT [ARGUMENTS_TO_INIT]
其中NEW_ROOT是实际的根文件系统的挂载目录,执行switch_root命令前需要挂载到系统中;NEW_INIT是实际根文件系统的init程序的路径,一般是/sbin/init;-c /dev/console是可选参数,用于重定向实际的根文件系统的设备文件,一般情况我们不会使用;而ARGUMENTS_TO_INIT则是传递给实际的根文件系统的init程序的参数,也是可选的。

需要特别注意的是:switch_root命令必须由PID=1的进程调用,也就是必须由initramfs的init程序直接调用,不能由init派生的其他进程调用,否则会出错,提示:
switch_root: not rootfs
也是同样的原因,init脚本调用switch_root命令必须用exec命令调用,否则也会出错,提示:
switch_root: not rootfs

二十一、实践:用initramfs安装CLFS根文件系统
现在实践一下switch_root命令,用它切换一个CLFS的根文件系统硬盘分区。我的CLFS安装在/dev/sda8硬盘分区,我们就以此为例说明。
我们还是在以前的image目录中构建
(1)改写init脚本
#!/bin/sh
mount -t proc proc /proc
mount -t sysfs sysfs /sys
mdev -s
mount /dev/sda8 /mnt (注意:为了简单,我们直接把CLFS分区写死在init脚本中了)
exec switch_root /mnt /sbin/init
(2)生成新的initrd
按上一节"精通initramfs构建step by step (五):initrd"描述的cpio命令生成新的initrd。
(3)把新的initrd拷贝到CLFS分区的/boot目录下,改名为clfs-initrd
(4)在GRUB的menu.lst配置文件中增加一个启动项
#test for initramfs of CLFS
title test for initramfs of CLFS (on /dev/sda8)
root (hd0,7)
kernel /boot/clfskernel-2.6.17.13 (注意:并没有向内核传递root参数信息)
initrd /boot/clfs-initrd


全部做完后,重启机器,选择 test for initramfs of CLFS 启动项,机器顺利进入了CLFS系统,我们构建的initramfs用switch_root命令完成了CLFS实际根文件系统的安装和切换。
(七)modules
二十二、内核模块支持
到目前为止,我们在构建initramfs时还没有涉及内核模块的支持,所用到的硬件驱动程序都是直接编译到内核中。现在我们就看看如何使initramfs支持内核模块。
首 先,内核配置要支持模块,并支持内核模块的自动加载功能:在内核配置菜单中的激活下面的配置项,编译进内核 Load module support / Enable loadable module support / Automatic kernel loading ;
然后把需要的硬件驱动程序配置模块形式,比如把我的机器上的硬盘控制器的驱动编译成模块,则选择
Device Driver
|---->SCSI device support
|---->SCSI disk support
|----->verbose SCSI error reporting (不是必须的,但可方便问题定位)
|----->SCSI low-level drivers
|---->Serial ATA (SATA) support
|---->intel PIIX/ICH SATA support
把它们配置成模块。
最后,编译内核,并把编译好的内核模块安装到image的目录下:
make
make INSTALL_MOD_PATH=~/initramfs-test/image modules_install
命 令执行完毕后,在image/lib/modules/2.6.17.13/kernel/drivers/scsi目录下安装了4个内核模文 件:scsi_mod.ko、sd_mod.ko、ata_piix.ko、libata.ko,它们就是所需的硬盘控制器的驱动程序。

好了,都准备好了,可以用cpio命令生成inintramfs了。不过,为了方便后面的试验,我们再把init脚本改成
#!/bin/sh
mount -t proc proc /proc
mount -t sysfs sysfs /sys
mdev -s
exec /bin/sh
使系统启动后进入shell环境,并且用exec调用的方式,使shell的pid为1,能够执行switch_root命令。

二十三、试验:用initramfs中的内核模块安装硬盘文件系统
用 新生成的initramfs启动系统,内核并没有自动加载硬盘控制器的驱动程序,所以 /dev目录下也没有sda等硬盘设备文件。好吧,我们自己加载内核模块文件。不幸的是,busybox的modprobe命令执行不正常,不能加载内核 模块。怀疑是busybox的modprobe命令配置或编译有问题,后续再花时间定位吧,先用insmod命令依次加载。查看/lib/modules /2.6.17.13/modules.dep,弄清楚了4个模块的依赖关系,执行下面的命令加载:
insmod scsi_mod
insmod libata
insmod ata_piix
insmod sd_mod
然后再用
mdev -s
命令生成硬盘的设备文件。
好了,可以安装CLFS的硬盘分区,并把根文件系统切换到CLFS的硬盘分区:
mount /dev/sda8 /mnt
exec switch_root /mnt /sbin/init
系统正常启动到了CLFS,我们可以做到用initramfs中的硬盘控制器的驱动模块安装硬盘分区了。

二十四、mdev的hotplug模式
上面的试验中,我们在加载完驱动模块后调用了mdev -s 命令来生成硬盘的设备文件。其实,可以使用mdev的hotplug模式在加载内核时自动生成对应的设备文件:
在执行insmod命令前,用
echo /sbin/mdev > /proc/sys/kernel/hotplug
命令设置系统的hotplug程序为mdev。
后续使用insmod命令加载模块时,系统自动调用mdev生成相应的设备文件。
注意:内核必须配置支持hotplug功能,而前面提到的CLFS最简内核配置方案是没有配置hotplug支持的。

(八)coldplug
二十五、udev的coldplug模式
内核在启动时已经检测到了系统的硬件设备,并把硬件设备 信息通过sysfs内核虚拟文件系统导出。udev扫描sysfs文件系统,根据硬件设备信息生成热插拔(hotplug)事件,udev再读取这些事 件,生成对应的硬件设备文件。由于没有实际的硬件插拔动作,所以这一过程被称为coldplug。我们的initramfs就是利用这一机制,加载硬件设 备的驱动程序模块。

udev完成coldplug操作,需要下面三个程序:
udevd――作为deamon,记录hotplug事件,然后排队后再发送给udev,避免事件冲突(race conditions)。
udevtrigger――扫描sysfs文件系统,生成相应的硬件设备hotplug事件。
udevsettle――查看udev事件队列,等队列内事件全部处理完毕才退出。

在initramfs的init脚本中可以执行下面的语句实现coldplug功能:
mkdir -p /dev/.udev/db
udevd --daemon
mkdir -p /dev/.udev/queue
udevtrigger
udevsettle
许多文档提到的在udevd --daemon 命令前要执行
echo > /proc/sys/kernel/hotplug
命令,经验证,在我们的initramfs环境下的coldplug功能中并不需要。
二十六、试验:用udev自动加载设备驱动模块
了解了udev的coldplug的机理,我们就试验一下用udev自动加载设备驱动模块,并生成硬件设备文件。
(1)从 /sbin 目录下拷贝udevd、udevtrigger、udevsettle程序到image目录下的sbin目录下,并用ldd命令找到它们所需要的动态库文件,拷贝到image目录下的lib目录下。

(2)修改init脚本,增加coldplug功能:
#!/bin/sh
mount -t proc proc /proc
mount -t sysfs sysfs /sys
mdev -s
#using udev autoload hard disk driver module
mkdir -p /dev/.udev/db
udevd --daemon
mkdir -p /dev/.udev/queue
udevtrigger
udevsettle
mount /dev/sda8 /mnt
killall udevd
exec switch_root /mnt /sbin/init

注意:在切换到真正根文件系统前,要把udevd进程杀掉,否则会和真正根文件系统中的udev脚本的执行相冲突。这就是上面killall udevd 语句的作用。

(3)编写udev规则文件
规 则文件是udev的灵魂,没有规则文件,udev无法自动加载硬件设备的驱动模块。为了简单,我们直接使用CLFS中的40- modprobe.rules,把它拷贝到image目录下的etc/udev/rules.d目录。有关udev的规则文件编写,已超出了本文的范围, 后续我有可能专文描述。
########################################################################
#
# Description : 40-modprobe.rules
#
# Authors : Based on Open Suse Udev Rules
#
kay.sievers@suse.de
#
# Adapted to : Jim Gifford
# LFS : Alexander E. Patrakov
#
# Version : 00.01
#
# Notes :
#
########################################################################

# hotplug
ENV{MODALIAS}=="?*", RUN+="/sbin/modprobe $env{MODALIAS}"


# scsi
SUBSYSTEM=="scsi_device", ACTION=="add", SYSFS{device/type}=="0|7|14", RUN+="/sbin/modprobe sd_mod"
SUBSYSTEM=="scsi_device", ACTION=="add", SYSFS{device/type}=="1", SYSFS{device/vendor}=="On[sS]tream", RUN+="/sbin/modprobe osst"
SUBSYSTEM=="scsi_device", ACTION=="add", SYSFS{device/type}=="1", RUN+="/sbin/modprobe st"
SUBSYSTEM=="scsi_device", ACTION=="add", SYSFS{device/type}=="[45]", RUN+="/sbin/modprobe sr_mod"
SUBSYSTEM=="scsi_device", ACTION=="add", RUN+="/sbin/modprobe sg"


# floppy
KERNEL=="nvram", ACTION=="add", RUN+="load_floppy_module.sh"

注意:上面的
ENV{MODALIAS}=="?*", RUN+="/sbin/modprobe $env{MODALIAS}"
语 句是实现自动加载硬件设备驱动模块功能的关键,它根据sysfs文件系统中记录的模块aliases数据,用modprobe命令加载对应的内核模块。有 关模块aliases的进一步说明,可参考CLFS手册(CLFS-1.0.0-x86)中的11.5.2.4. Module Loading一节的描述。

(4)拷贝modprobe命令
前一节提到过,busybox的modprobe 命令不能正常使用,所以我们需要拷贝 /sbin 目录下的modprobe命令到image目录下的sbin目录,供udev加载内核模块使用。再用ldd命令检查一下 /sbin/modprobe 命令所需的动态库文件,如果有则拷贝到image/lib目录下。(我的检查结果是,除了libc6外,不需要其他动态库,所以不需要拷贝)

好了,重新生成initramfs,启动CLFS系统,initramfs能够自动加载硬盘设备的驱动模块,系统顺利地从initramfs切换到了真正的CLFS的根文件系统。
(九)内核编译时构建initramfs补遗
二十七、直接把cpio打包文件编译进内核
如果我们有一个已经做好的cpio格式的initramfs,可以在内核编译时直接编译进内核。回忆一下第一节的内容,我们在内核配置参数中的initramfs sources配置项下输入构建initramfs的目录路径。其实我们也可以直接输出现成的initramfs的文件名,这样在内核编译时,就可以把它编译进内核了。
使用这种方法,有两点需要注意:
(1)cpio文件不能压缩。一般作为initrd的cpio文件都经过了压缩,所以编译前需要先把压缩过的文件解压。
(2)cpio文件的后缀名必须是 .cpio。内核编译通过 .cpio的后缀名来识别此文件是cpio打包文件,而其他文件后缀名则会被认为是initramfs构建的描述文件(关于描述文件,下面后详细说明)。

二十八、用描述文件构建initramfs
用内核编译工具构建initramfs的第三种方法是使用描述文件。在内核配置参数中的initramfs sources配置项下可以输入initramfs构建描述文件的文件名,内核编译工具根据描述文件完成initramfs的构建。
描述文件的语法格式的说明如下:
# a comment
file <name> <location> <mode> <uid> <gid>
dir <name> <mode> <uid> <gid>
nod <name> <mode> <uid> <gid> <dev_type> <maj> <min>
slink <name> <target> <mode> <uid> <gid>
pipe <name> <mode> <uid> <gid>
sock <name> <mode> <uid> <gid>


<name> name of the file/dir/nod/etc in the archive
<location> location of the file in the current filesystem
<target> link target
<mode> mode/permissions of the file
<uid> user id (0=root)
<gid> group id (0=root)
<dev_type> device type (b=block, c=character)
<maj> major number of nod
<min> minor number of nod


例子:
我们用描述文件的方式,构建第一节中的hello world的initramfs。
hello-init.desp:
dir /dev 0755 0 0
nod /dev/console 0600 0 0 c 5 1
file /init /home/wyk/initramfs-test/hello_static 0755 0 0

在内核配置项initramfs sources中指定描述文件hello-init.desp,编译内核时就会生成hello world的initramfs,运行效果与第一节用指定构建目录的方法构建的initramfs的完全相同。

注意:在 内核帮助文件中,提到initramfs sources配置项可以指定多个目录或描述文件,内核会汇集这些目录或文件生成一个initramfs。但从我的试验来看,initramfs sources只接受单一的目录名或文件名,输出多个目录名或文件名(之间用空格分隔),内核编译时就会出错。也许是我的方法有误,还望读者指正。
(十)uclibc
二十九、toolchain
在initramfs中使用uclibc库,关键是构建uclibc的工具链toolchain。构建uclibc 的 toolchain 有两种主要方式:(1)用buildroot工具( http://buildroot.uclibc.org/)自动构建,这也是uclibc的官方标准做法。(2)用CLFS Embedded手册的方法手工创建。目前CLFS Embedded还在开发中,可在http://cross-lfs.org/view/clfs-embedded/x86/中查阅。

我们简单地说明用buildroot工具构建uclbic的toolchain的步骤:
(1)获取buildroot。
推荐用svn命令从它的版本库中下载:
svn co svn://uclibc.org/trunk/buildroot
要求使用svn命令,需要先安装subversion软件包。下载过程中,可能会出现连接异常中断的情况,这时重新执行上述命令,继续进行下载,有可能要重复多次。
(2)配置buildroot
因为我们只是创建toolchain,所以需要做相应的配置。在buildroot的顶层目录下,执行
make menuconfig
命令,在缺省配置的基础上做如下配置
Target Architecture: i386
Target Architecture Variant: i686
Package Selection for the target: 取消BusyBox的选项(缺省是选中的)
Target filesystem options: 取消 ext2 root filesystem(缺省是选中的)
Toolchain --> Toolchain type: Buildroot toolchain
(3)编译
执行
make
命令,buildroot工具会自动下载所需要的源文件并自动编译,等一两个小时后,toolchain就编译好了。编译好的toolchain位于
buildroot/build_i686/staging_dir/usr/bin/
目录下。工具命令的前缀是 i686-linux- 。

三十、编译Busybox静态连接uclibc库
一般而言,使用uclibc库是为了把它静态连接到busybox中。具体步骤是:
(1)把uclibc toolchain的目录添加到PATH中。
在~/.bash_profile文件中添加:
#set PATH so it includes uclibc toolchain if it exist
if [ -d ~/buildroot/build_i686/staging_dir/usr/bin ] ; then
PATH="${PATH}":~/buildroot/build_i686/staging_dir/usr/bin
fi

(2)配置busybox静态连接库。
在busybox的配置界面中,选择:
Build Options --> Build BusyBox as a static binary (no shared libs)
(3)编译
执行
make CROSS_COMPILE=i686-linux-
命令"交叉编译"busybox。
最后编译生成的是静态连接的可执行文件,不需要在initramfs中拷贝库文件。

三十一、用buildroot自动构建initramfs
buildroot 工具实际是一个功能强大的根文件系统构建工具,它以uclibc和busybox作为系统构建的基础,toolchain只是它构建系统的中间产品。 initramfs是一种特殊的根文件系统,当然也可以用buildroot工具自动构建,下面是构建方法的简要描述:
(1)配置
在buildroot的配置界面下做如下的配置:
Package Selection for the target: 选择
Busybox
Run Busybox's own full installation

Use minimal target skeleton
Target filesystem options --> cpio the root filesystem --> comprassion method: gzip
(2)编译
执行
make
命令,进行编译。
(3)输出
构建好的cpio文件是
buildroot/binaries/rootfs.i686.cpio.gz
同一目录下还包含一个未压缩的文件:rootfs.i686.cpio
构建目录则是
buildroot/project_build_i686/uclibc/root
可以在这个目录下对原始的initramfs进行修改调整,然后自己用cpio命令打包生成新的initramfs。
(4)调整
直接用buildroot生成的root.i686.cpio.gz作为initramfs,运行时会出现
can't open /dev/tty1: No such file or directory
can't open /dev/tty2: No such file or directory
can't open /dev/tty3: No such file or directory
错误信息的循环输出,系统不能正常运行。
错误的原因是没有在initramfs的/dev目录下生成相应的设备文件。需要做如下的调整:
1)在构建目录(buildroot/project_build_i686/uclibc/root)下的etc/init.d目录中新增一个初始化脚本文件S10mountfs
#!/bin/sh
mount -t proc proc /proc
mount -t sysfs sysfs /sys
mdev -s

2)更改busybox的setuid属性,否则无法执行mount命令。在构建目录(buildroot/project_build_i686/uclibc/root)下执行
chmod -s bin/busybox
命令。
这两项调整工作做完后,在构建目录(buildroot/project_build_i686/uclibc/root)下执行
find . | cpio -o -H newc |gzip > ../initramfs.cpio.gz
命令,重新生成initramfs的cpio打包文件。
(5)运行效果
运行新的initramfs,系统出现登录提示。输入用户名 root,密码为空,即可进入一个mini的linux系统。

buildroot是功能强大、配置灵活的自动化构建工具,它的详细使用和配置方法超出了本文的范围,后续可能会专文描述,此处就从略了。

2009年1月22日

深入理解 Linux 2.6 的 initramfs 機制 (上)

转自深入理解 Linux 2.6 的 initramfs �制 (上)

Howto Make a RAMDisk image with Linux Kernel 2.6

2.6内核中的initrd.img采用cpio压缩,不再是2.4内核使用的ext2格式,无法使用mount -o loop 挂载。需要使用gunzip解压缩,然后再使用cpio解包

cp /boot/initrd-***.img initrd.img.gz
gunzip initrd.img.gz
mkdir initrd
mv initrd.img initrd
cd initrd
cpio -ivmd < initrd.img

通过以上命令就将initrd.img解压了,现在就可以对其进行编辑,完成后使用以下命令重新压制

find . | cpio -ov > ../initrd.new.img
gzip ../initrd.new.img

2009年1月18日

此曲只应天上有!

悼念峰哥和阿莹。

网友的悼念诗词

  君居五羊城,我自湛江边,

  自幼系粤剧,有幸见梨园。

  才艺双色绝,只恨相见晚,

  君拂琴瑟瑟,我歌凄委婉。

  不见花城秀,但听君心蝉,

  今生与君知,陋室蓬壁宽。

  今世无何求,但愿伴身边,

  不能身相许,但求心相见。

  可怜妾命苦,生我君已残,

  只恨尘缘短,更怨妾生晚。

  不能尘缘续,唯有赴黄泉,

  生命有时尽,黄泉路无限。

  网友:dayoo546591


  叹

  离去

  随君行

  无恨淡语

  遥想梨园内

  放喉豪吟九曲

  忘年师徒皆有情

  又岂在宫商角征羽

  ――释然过客

  

  红尘缘分浅,黄泉情路长。

  从今月下,应有双燕共翱翔。

  挥手梨园喧嚣,长伴天涯万里,剪烛诉衷肠。

  寂寞人间路,烟树锁苍茫。

  笛箫残、钟鼓断、追暗香!

  老梅飞雪,翩然双影向潇湘。

  多少花前月下,情寄生前身后,真爱动粤乡。

  此事不应泪,笑语对斜阳。

  转天山

  ――京城狗少

miniBfin板引导u-boot成功

经过几天的调试,今天终于可以成功boot起来了。

主要问题:
1。使用DLC5下载线烧code很不稳定,经常在写的过程中hangup
或写完后校验出错,后改用WIGGLER下载线就很稳定了。原因不明。
2。测试中发现两个排阻中有1~2电阻居然在焊接中烧坏了。

下面启动的一些信息。

U-Boot 1.1.5 (Jan 18 2009 - 14:37:34)

CPU: ADSP BF532 Rev.: 0.5
Board: miniBfin
http://bfincn.blogspot.com
Clock: VCO: 400 MHz, Core: 400 MHz, System: 133 MHz
SDRAM: 32 MB
*** Warning - bad CRC, using default environment

In: serial
Out: serial
Err: serial
No NAND device found!!!
0 MiB
No ethernet found.
starting from spi flash
Hit any key to stop autoboot: 3  2  1  0

EEPROM @0x0 read: addr 0x01000000 off 0x30000 count 0x110000

done
## Booting image at 01000000 ...
Bad Magic Number
bfin>?

? - alias for 'help'
autoscr - run script from memory
base - print or set address offset
bdinfo - print Board Info structure
boot - boot default, i.e., run 'bootcmd'
bootd - boot default, i.e., run 'bootcmd'
bootm - boot application image from memory
bootp - boot image via network using BootP/TFTP protocol
cmp - memory compare
coninfo - print console devices and information
cp - memory copy
crc32 - checksum calculation
echo - echo args to console
eeprom - EEPROM sub-system
go - start application at address 'addr'
help - print online help
iminfo - print header information for application image
imls - list all images found in flash
itest - return true/false on integer compare
loop - infinite loop on address range
md - memory display
mm - memory modify (auto-incrementing)
mtest - simple RAM test
mw - memory write (fill)
nand - NAND sub-system
nboot - boot from NAND device
nfs - boot image via network using NFS protocol
nm - memory modify (constant address)
ping - send ICMP ECHO_REQUEST to network host
printenv- print environment variables
rarpboot- boot image via network using RARP/TFTP protocol
reset - Perform RESET of the CPU
run - run commands in an environment variable
saveenv - save environment variables to persistent storage
setenv - set environment variables
sleep - delay execution for some time
tftpboot- boot image via network using TFTP protocol
version - print monitor version
bfin>

2009年1月17日

使用JTAG调试miniBfin板

1. 启动gdbproxy,要使用配置了libbfemu的版本
     # gdbproxy bfin
    
2. 启动gdb
     # bfin-uclinux-gdb
     (gdb)target remote : 2000
    
3. 使用gdb命令查看寄存器值
     1)PLL Divide register
     (gdb) p /x *0xffc00004
           => 0x0003 SSEL=3 CSEL=0
     2)PLL Control register
     (gdb) p /x *0xffc00000
           => 0x5000 DF=0 MSEL=40
     计算频率:
     if(!MSEL)
         VCO = CLKIN/(DF+1) * MSEL
     else
         VCO = CLKIN/(DF+1)
    
     CCLK = VCO/(2^CSEL) (core clock)
     SCLK = VCO/SSEL     (system clock)
     所以:
     输入晶阵10MHz,
     VCO = 10M/1 * 40 = 400MHz
     CCLK = 400M/(2^0) = 400MHz
     SCLK = 400M/3 = 133MHz
     3)SDRAM Memory Global Control Register
     (gdb) p /x *0xffc00a10
           => 0x801111cd
           CDDBG 0 - continue driving SDRAM
                     controls during bus grant
           TCSR  0 - 45 degrees C
           FBBRW 0 - Disabled
           EBUFE 0 - External buffering timing disabled
           SRFS  0 - Disable self-refresh
           PSSE  0 - No effect
           PSM   0 - Precharge, 8 CBR refresh cycles,
                     mode register set
           PUPSD 0 - No extra delay added before first
                     Precharge command
           TWR   10 - 2 cycles
           TRCD  010 - 2 cycles
           TRP   010 - 2 cycles
           TRAS  0111 - 7 cycles
           PASR  00 - All 4 banks refreshed
           CL    11 - 3 cycles
           SCTE  1 - Enabled
     4)SDRAM Memory Bank Control register
     (gdb) p /x *0xffc00a14
           => 0x13
           EBE   1 - Enabled
           EBSZ  01 - 32Mbyte
           EBCAW 01 - 9bits
     5)SDRAM Control Status Register
     (gdb) p /x *0xffc00a1c
           => 0x0001
           BGSTAT 0 - Bus not granted
           SDEASE - W1C 0 - No error detected
           SDRS   0 - SDRAM already powered up
           SDPUA  0 - SDC not in power up sequence
           SDSRA  0 - SDRAMs not in self-refresh mode
           SDCL   1 - SDC is idle
     6)SDRAM Refresh Rate Control Register
     (gdb) p /x *0xffc00a18
           => 0x0408

4. 查看Memory内容
   例如查看0x01ef0000开始的128字节的内容
   (gdb) x /128xh 0x01ef0000
  
   设置memory值
   (gdb) set *0x01ef0000 = 0x1168
   (gdb) p /x *0x01ef0000

2009年1月14日

BF532芯片内调试UART程序补充

编译步骤:
0. 替换jump.S文件
1. 修改u-boot/tools/bin2ldr/runme.sh,减小code size
# strongly recommend to run this script to convert u-boot.bin to LDR format file
#!/bin/sh
if [ -e ../../u-boot.bin ];then
make clean
make all
echo "" > app.bin
./bin2ldr
bfin-uclinux-objcopy -I binary -O ihex app.ldr app.hex
make distclean
else
echo -e "ERR:Please build the u-boot package first"
fi

2. run ./runme.sh
3. brun app.ldr to sflash
4. app.ldr的内容(无法上传,郁闷!)

2009年1月12日

SDT下载电缆原理图

手上有一块ARM44b0x的JTAG子板,之前用ADS1.20调试过程序,但一直不清楚它的接口是如何定义的。今天在网上找到原理图,转载于此以备忘。

S3C2410简易JTAG详解 常见的JTAG cable结构都比较简单,一端是DB25,接到电脑的并口上,中间经过74HC244和一些电阻实现电平转换(5V3.3V?)(也有比较猥琐的只用了 几个100 Ohm电阻的方案),另一端的JTAG header接到目标板的JTAG interface。
并口DB25原先主要是用来连接打印机,其引脚定义如下:
25 Pin D-Sub SPP SIGNAL DIRECTION IN/OUT
1 /Strobe In/Out
2 Data 0 Out
3 Data 1 Out
4 Data 2 Out
5 Data 3 Out
6 Data 4 Out
7 Data 5 Out
8 Data 6 Out
9 Data 7 Out
10 /ACK In
11 Busy In
12 Paper Out In
13 Select In
14 /Line Feed In/Out
15 /Error In
16 /INIT In/Out
17 /Select In In/Out
18-25 Ground GND
可见,数据线Pin2~Pin9可以用来发送数据,Pin10~Pin13等可以用来接收数据。
JTAG的数据传输形式是串行,主要使用了以下引脚:
TDI (Test Data In)
TDO (Test Data Out)
TCK (Test ClocK)
TMS (Test Mode Select)
TRST (Test ReSeT) optional.
因此,DB25-JTAG实际上只利用了DB25的少数几根线。但由于DB25的8条数据线都可以作为output,市面上就出现了各种使用不同Pin Assignment的JTAG线。

例如Wiggler的Pin assignment:
TMS : Pin3 (D1)
TCK : Pin4 (D2)
TDI : Pin5 (D3)
TDO : Pin11 (Busy)
SRST : Pin2 (D0)
TRST : Pin6 (D4)
(参见Wiggler的电路图,但最后的nSRST和nTRST可能不一定用到,并且在H-JTAG中的定义也不一样,TRST是Pin2,没有SRST)
H-JTAG里还有另外一种接法--STD,定义如下:
TMS : Pin3 (D1)
TCK : Pin2 (D0)
TDI : Pin8 (D6)
TDO : Pin13 (Select)
SRST : N/A
TRST : Pin4 (D2)
而S3C2410的烧写程序SJF2410用的是:
TCK : Pin2 (D0)
TDI : Pin3 (D1)
TMS : Pin4 (D2)
TDO : Pin11 (Busy)
这个可以在源代码中的jtag.h文件里看到。
除了DB25那边的Pin Assignment有多种方案,JTAG connector也有20pin, 14pin, 12pin, 10pin等几种标准。这里一块ARM9开发板配的DB25-JTAG转换板就十分好玩,上面也是只有一块244,但是有Wiggler, STD, S3C2410三个20pin接口。由于20pin connector的Pin Assignment是固定的,三个接口对应的是DB25那边的三种接法,因此开发板可以根据pc上运行的程序不同选择不同的接口来接。
20Pin Connector的定义如下(参考此图):
Vcc ← 1 2 → NC
nTRST ← 3 4 → GND
TDI ←5 6 → GND
TMS ←7 8 → GND
TCK ←9 10 → GND
GND ←11 12 → GND
TDO ←13 14 → GND
NRESET ←15 16 → GND
NC ←17 18 → GND
NC ←19 20 → GND
14Pin:
nTRST ← 1 2 → GND
TDI ← 3 4 → GND
TDO ← 5 6 → GND
TMS ←7 8 → GND
TCK ←9 10 → GND
nSRST ←11 12 → n/a
DINT ←13 14 → Vcc
(DINT pin is used to raise Debug Interrupt. Many chips has no this pin.)
12Pin:
nTRST ← 1 2 → GND
TDI ← 3 4 → GND
TDO ← 5 6 → GND
TMS ← 7 8 → GND
TCK ← 9 10 → GND
nSRST ←11 12 → GND
10Pin:
TCK ← 1 2 → Vcc
TDI ← 3 4 → Vcc
TDO ← 5 6 → GND
TMS ← 7 8 → GND
nTRST← 9 10 → GND

2009年1月11日

miniBfin板JTAG简单检测

今天电路板焊好后用JTAG简单检测一下能否检测到CPU和SFlash,一切正常。

miniBfin板焊接中发现的问题

这两天焊接miniBfin板发现一些问题。
1。 电源部分元器件布局太密,比较拥挤。
2。下图中的C20由于使用封装是B,两个管脚间距很小,很容易造成短路,特别是在TopLayer短路时由于看不到很难发现。
3。贴片二极管封装上有横杠的一边是负极。
4。贴片发光二极管在器件反面有符号“-|”,“|”侧是正极。

2009年1月7日

miniBfin板靓照

今天拿到miniBfin板子,拍个照先。

2009年1月1日

Happy New Year!