2009年2月4日
miniBfin启动busybox成功
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
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
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!
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。
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。
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。
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。
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。
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
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。
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。
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
Howto Make a RAMDisk image with Linux Kernel 2.6
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14日
BF532芯片内调试UART程序补充
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!)
2008年11月26日
BF532芯片内调试UART程序
#include "bin2ldr.h"
#define hi(x) (x >> 16)
#define lo(x) (x & 0xffff)
/* UART Controller (0xFFC00400 - 0xFFC004FF) */
/* Transmit Holding register */
#define UART_THR 0xFFC00400
/* Receive Buffer register */
#define UART_RBR 0xFFC00400
/* Divisor Latch (Low-Byte) */
#define UART_DLL 0xFFC00400
/* Interrupt Enable Register */
#define UART_IER 0xFFC00404
/* Divisor Latch (High-Byte) */
#define UART_DLH 0xFFC00404
/* Interrupt Identification Register */
#define UART_IIR 0xFFC00408
/* Line Control Register */
#define UART_LCR 0xFFC0040C
/* Modem Control Register */
#define UART_MCR 0xFFC00410
/* Line Status Register */
#define UART_LSR 0xFFC00414
/* SCR Scratch Register */
#define UART_SCR 0xFFC0041C
/* Global Control Register */
#define UART_GCTL 0xFFC00424
/* Initialise UART */
p0.h = hi(UART_LCR);
p0.l = lo(UART_LCR);
/* 8-bit word; 1 stop bit; No parity */
r0 = 0x83(Z);
w[p0] = r0.l; /* To enable DLL writes */
ssync;
p0.h = hi(UART_DLL);
p0.l = lo(UART_DLL);
/* SCLK = 133MHz, BaudRate=115200
BaudRate = SCLK /(16 * Divisor) */
r0 = 0x48(Z);
w[p0] = r0.l;
ssync;
p0.h = hi(UART_DLH);
p0.l = lo(UART_DLH);
r0 = 0x00(Z);
w[p0] = r0.l;
ssync;
p0.h = hi(UART_GCTL);
p0.l = lo(UART_GCTL);
r0 = 0x1(Z);
w[p0] = r0.l; /* To enable UART clock */
ssync;
/* Begin to process rx/tx data */
p0.h = hi(UART_LCR);
p0.l = lo(UART_LCR);
/* 8-bit word; 1 stop bit; No parity */
r0 = 0x03(Z);
/* To enable access THR/PBR */
w[p0] = r0.l;
ssync;
/* Write 'Hello Bfincn' to Console */
p0.h = hi(UART_THR);
p0.l = lo(UART_THR);
r0 = 0x48(Z); /* H */
w[p0] = r0.l;
ssync;
ww1:
p0.h = hi(UART_LSR);
p0.l = lo(UART_LSR);
r0 = w[p0](z);
cc = bittst(r0,5);
if !cc jump ww1;
p0.h = hi(UART_THR);
p0.l = lo(UART_THR);
r0 = 0x65(Z); /* e */
w[p0] = r0.l;
ssync;
ww2:
p0.h = hi(UART_LSR);
p0.l = lo(UART_LSR);
r0 = w[p0](z);
cc = bittst(r0,5);
if !cc jump ww2;
p0.h = hi(UART_THR);
p0.l = lo(UART_THR);
r0 = 0x6c(Z); /* l */
w[p0] = r0.l;
ssync;
ww3:
p0.h = hi(UART_LSR);
p0.l = lo(UART_LSR);
r0 = w[p0](z);
cc = bittst(r0,5);
if !cc jump ww3;
p0.h = hi(UART_THR);
p0.l = lo(UART_THR);
r0 = 0x6c(Z); /* l */
w[p0] = r0.l;
ssync;
ww4:
p0.h = hi(UART_LSR);
p0.l = lo(UART_LSR);
r0 = w[p0](z);
cc = bittst(r0,5);
if !cc jump ww4;
p0.h = hi(UART_THR);
p0.l = lo(UART_THR);
r0 = 0x6f(Z); /* l */
w[p0] = r0.l;
ssync;
ww5:
p0.h = hi(UART_LSR);
p0.l = lo(UART_LSR);
r0 = w[p0](z);
cc = bittst(r0,5);
if !cc jump ww5;
p0.h = hi(UART_THR);
p0.l = lo(UART_THR);
r0 = 0x20(Z); /* space */
w[p0] = r0.l;
ssync;
ww6:
p0.h = hi(UART_LSR);
p0.l = lo(UART_LSR);
r0 = w[p0](z);
cc = bittst(r0,5);
if !cc jump ww6;
p0.h = hi(UART_THR);
p0.l = lo(UART_THR);
r0 = 0x42(Z); /* B */
w[p0] = r0.l;
ssync;
ww7:
p0.h = hi(UART_LSR);
p0.l = lo(UART_LSR);
r0 = w[p0](z);
cc = bittst(r0,5);
if !cc jump ww7;
p0.h = hi(UART_THR);
p0.l = lo(UART_THR);
r0 = 0x66(Z); /* f */
w[p0] = r0.l;
ssync;
ww8:
p0.h = hi(UART_LSR);
p0.l = lo(UART_LSR);
r0 = w[p0](z);
cc = bittst(r0,5);
if !cc jump ww8;
p0.h = hi(UART_THR);
p0.l = lo(UART_THR);
r0 = 0x69(Z); /* i */
w[p0] = r0.l;
ssync;
ww9:
p0.h = hi(UART_LSR);
p0.l = lo(UART_LSR);
r0 = w[p0](z);
cc = bittst(r0,5);
if !cc jump ww9;
p0.h = hi(UART_THR);
p0.l = lo(UART_THR);
r0 = 0x6e(Z); /* n */
w[p0] = r0.l;
ssync;
ww10:
p0.h = hi(UART_LSR);
p0.l = lo(UART_LSR);
r0 = w[p0](z);
cc = bittst(r0,5);
if !cc jump ww10;
p0.h = hi(UART_THR);
p0.l = lo(UART_THR);
r0 = 0x63(Z); /* c */
w[p0] = r0.l;
ssync;
ww11:
p0.h = hi(UART_LSR);
p0.l = lo(UART_LSR);
r0 = w[p0](z);
cc = bittst(r0,5);
if !cc jump ww11;
p0.h = hi(UART_THR);
p0.l = lo(UART_THR);
r0 = 0x6e(Z); /* n */
w[p0] = r0.l;
ssync;
ww12:
p0.h = hi(UART_LSR);
p0.l = lo(UART_LSR);
r0 = w[p0](z);
cc = bittst(r0,0);
if !cc jump ww12;
/* read from buffer */
p0.h = hi(UART_RBR);
p0.l = lo(UART_RBR);
r1 = w[p0](z);
/* send buffer is empty or not */
wait:
p0.h = hi(UART_LSR);
p0.l = lo(UART_LSR);
r0 = w[p0](z);
cc = bittst(r0,5);
if !cc jump wait;
/* write back to console */
p0.h = hi(UART_THR);
p0.l = lo(UART_THR);
w[p0] = r1.l;
ssync;
/* if user enter the char 'q' then exit */
r1 = 0x72(z);
cc = r0 == r1; /* q */
if !cc jump ww12;
p0.l = (APP_ENTRY & 0xFFFF);
p0.h = (APP_ENTRY >> 16);
jump (p0);
2008年11月23日
掌握高级处理器特性可提高编码效率
数字信号处理器(DSP)在性能、外设、功耗和价格上已经结合得非常好了,许多系统工程师希望利用DSP的优势,取代传统设计方案中使用的处理器,但一个 潜在难题是设计工程师已经为他们的应用开发了大量C和C++代码。很明显,工程师都愿意在DSP平台上利用现有的高级代码,同时利用DSP的体系结构特性 以获得更好的性能。
HLL与汇编语言
当开发基于DSP的软件时,必须要做的一项工作就是确定使用哪一种程序设计方法学,通常是在汇编语言和高级语言(HLL)(例如C或C++语言)之间进行选择。
C和C++的优点包括模块性、便携性以及可重复利用性。
传统的汇编语言由于其语法和缩写难以理解和使用,长期以来不被人们所看好。目前的“代数语法”体系结构有了很大改进。表1是使用传统风格和使用代数格式的典型DSP指令实例,很显然后者的结构更加直观。在所提供的实例中,r寄存器是数据寄存器,p寄存器是指针寄存器。
用汇编语言编程困难的一个原因是由于其数据流集中在DSP实际寄存器组、计算单元和存储器之间。用C或C++语言编程,这种操作通常通过使用变量和函数,或过程调用出现在更加抽象的处理
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为提高DSP执行效率,工具开发商会使用汇编语言对重要的数据密集代码模块进行优化。HLL编译优化转换可以很好地完成该项工作,而且对DSP 数据流和计算的直接控制能力是极为出色的。这就是为什么设计工程师通常结合使用C/C++和汇编语言。HLL适合于控制和基本的数据操作,而汇编语言适合 于高效的数字计算。
适合高效编程的体系结构的特性
为了使汇编语言程序员能够有效地完成工作,需要了解处理器的结构类型,以便能够区分不适合高速数字计算的那些DSP处理器。这些适合高效编程的体系结构结构特性包括:
● 专用寻址模式
● 硬件环路结构
● 高速缓冲存储器
● 每周期多次操作
● 互锁流水线
● 灵活的数据寄存器文挡
专用寻址模式
允许处理器在单周期内访问多个数据字需要灵活的地址产生方式。除了需要更大的以DSP为中心的16bit和32bit边界的访问尺寸外,还需要 字节寻址以达到最有效的处理。这是非常重要的,因为一些普通应用(例如许多基于视频的系统)都是按照8bit数据操作。当处理器访问限制在单一边界内时, 处理器可能需要额外的周期来掩蔽掉相关的位。
另外一种有利的寻址能力是“循环缓冲”。该特性必须直接由处理器支持,无须专门的软件管理开销。循环缓冲允许程序员定义存储器中的缓冲器,并且 自动跨越它们。一旦缓冲器设置好,则无须专门的软件交互操作数据。地址发生器处理非同式跨幅,更重要的是可以处理图1所示的“环绕式”特性。如果没有这种 自动地址产生功能,程序员必须手动跟踪缓冲器,从而浪费了宝贵的处理周期。
在此例中,基地址和起始索引地址=0x0;索引地址寄存器I0指向地址0x0;缓冲器长度L=44(11个数据元素×4字节/元素);修改寄存器M0=16(4个数据元素×4字节/元素)
实例代码:
R0 = [I0++M0]; //R0 = 1,I0在代码执行后指向0x10
R1 = [I0++M0]; //R1 = 5,I0在代码执行后指向0x20
R2 = [I0++M0]; //R2 = 9,I0在代码执行后指向0x04
R3 = [I0++M0]; //R3 = 2,I0在代码执行后指向0x14
R4 = [I0++M0]; //R4 = 6,I0在代码执行后指向0x24
用于高效信号处理运算(例如快速傅立叶变换(FFT)和离散余弦变换(DCT))的一种重要寻址模式是比特翻转。顾名思义,“比特翻转”就是将 二进制地址中的比特翻转,也就是说将权值最小的比特与权值最大的比特交换位置。由基为2的蝶形所要求的数据顺序是“已翻转比特”的顺序,因此比特翻转索引 用来组合FFT级。可以计算软件中的这些比特翻转索引,但是这样做的效率非常低。图2所示是比特翻转地址流实例。
图2 硬件比特翻转机理
实例代码:
LSETUP(起始, 终止)LC0=P0; //循环数P0=8
起始:R0 = [I0] || I0 += M0(BREV); //I0指向输入缓冲器,在比特翻转过程中自动增加
终止:[I2++] = R0; ; //I2指向比特翻转缓冲器
硬件循环结构
循环在通信处理算法中是一项很重要的特性。有两个与循环有关的关键特性能够改进多种算法的性能。第一个特性称作“零开销硬件循环”。随着寻址能 力的提高,循环结构可以在硬件中实现。此外,当该项功能用软件实现时,相关的开销可减小到实时处理预算。零开销循环允许程序员通过设置计数值并且定义循环 边界初始化循环。处理器将继续执行循环直到计数结束。
零开销循环是大多数处理器必不可少的一部分,但“硬件循环缓冲器”实际上可以提高循环结构的性能。它们用作循环中所执行指令的一种高速缓冲存储 器。例如,在第一次执行完一个循环之后,可将该指令保存在循环缓冲器中,从而无须在每一次循环都反复重取相同指令。通过将循环指令保存在能够在单周期内访 问的缓冲器中,能够节省大量的周期数。该特性不需要程序员进行额外的设置,但是需要知道循环缓冲器的尺寸以合理地选择循环大小。
高速缓冲存储器
通常典型的DSP具有少量的快速、内置存储器。MCU通常可以访问大量的外部存储器。分层存储器体系结构将这两种方案的优点结合在一起,从而可提供几种等级具有不
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这种分层存储器体系结构本身仅仅是发挥一定的作用,由于现在的高性能处理器常常运行在较低的时钟频率下,因此大的应用程序只能装在较慢的外部存 储器中。此外,程序员被迫手动将关键代码移入和移出内部SRAM。但是,通过将数据和指令高速缓冲存储器加到该体系结构中后,外部存储器更易于管理,高速 缓冲存储器可以减少将指令和数据移入处理器内核的手工操作。由于不需要考虑进入内核的数据和指令流管理,可以大大简化编程模式。
指令高速缓存通常采用了某种类型的最近最少使用(LRU)算法,从而确保更常用的指令代替较少使用的指令。将一些内置数据存储器配置为高速缓存 和部分SRAM的能力可以优化性能。直接存储器访问(DMA)控制器能够直接控制内核,同时当需要表中数据时将其读入数据高速缓存。一旦高速缓存允许并且 DMA控制器配置完毕,则程序员即可集中精力于内核算法的开发。
每周期多次操作
通常以每秒执行多少百万条指令(MIPS)来衡量处理器。曾经被保留用在高成本并行处理器中的多发布指令目前也可用在低成本、定点处理器中。除 了在每个核心处理器周期内完成多条ALU或MAC操作外,在相同周期内还可完成额外的数据处理和数据存储。存储器通常划分为子若干个存储器组,这些存储器 组可以被内核双向访问并且被DMA控制器随机访问。鉴于上述的基于硬件的寻址算法的分解方法,很明显其可以在单个周期内完成许多操作。
图3示出多操作指令的一个实例。如图3所示,在一个周期内除了完成两条独立的MAC操作外,在相同的处理器时钟周期内还完成了数据读取和数据存储。
图3 Blackfin多发布指令在单周期内完成几次操作
互锁流水线
随着处理器速度的增加,从整个电路级来看处理流水线必定会变得更深。然而,有些处理器具有“互锁”流水线。这意味着当完成汇编语言编程时,程序员不必手动调度或跟踪通过流水线的数据和指令。处理器会自动处理这些时序的事情。
灵活的数据寄存器文档
最后,另外一个补充特性是通用数据寄存器集。在传统的定点DSP中,字长通常是固定的。然而,具有能够用作一个32bit(例如R0)或两个 16bit(例如分别用于低8bit和高8bit的R0.L和R0.H)的数据寄存器是非常有利的。在双MAC系统中,这允许在单周期内操作四个 16bit的数据。
内积
内积或者标量积在度量两个向量的正交性时是很有效的操作。大多数C语言程序员应该熟悉以下的内积操作:
short dot(short a[], short b[], int size) {
int i;
int output = 0;
for(i=0; i
output += (a[i] * b[i]);
}
return output;
下面是Blackfin处理器汇编代码的主要部分:
//P0=loop count, I0 & P1 are address registers
A1 = A0 = 0; // A0 & A1 are accumulators
LSETUP (loop1,loop1) LC0 = P0 ;// Setup hardware loop starting at label loop1:
loop1: A1 +=R1.H*R0.H, A0+=R1.L*R0.L||R1=[P1++]||R0=[I0++];
下面几点说明了简化这种紧凑编码的DSP体系结构特性。
硬件循环缓冲器和循环计数器在每次迭代的末端不需要跳转指令。由于内积是乘积总和,因此可在一次循环中完成。该汇编程序所示是LSETUP指令,它是执行循环所需的唯一指令。
多发布指令允许在相同的周期内执行多条指令和两次数据访问。在每一次迭代时,必须先读取a[i]和b[i]值,然后相乘,最后写回到可变输出的运行总和中。在许多MCU平台上,这实际上等于四条指令。汇编代码的最后一行示出在一个周期内可执行的所有操作。
并行ALU操作允许同时执行两条16bit指令。汇编代码示出在每次迭代中使用的两个累加器单元(A0和A1),这将迭代次数减少了50%,从而将原来的执行时间减少了一半。
FIR算法
有限脉冲响应(FIR)滤波器是一种等价于卷积操作很常见的滤波器结构。A通过C操作看起来非常类似于内积。
//将信号取样到循环缓冲器中
x[cur] = sampling_function();
cur = (cur+1)%TAPS; // 在循环中增加cur指针
//完成乘加
y = 0;
for (k=0; k
y += h[k] * x[(cur+k)%TAPS];
}
使用汇编语言编写的FIR内核格式有些类似于内积。在这个特定的例子中,取样值存储在R0寄存器中,同时系数存储在R1寄存器中。
// P0 存有滤波器抽头
R0=[I0++] || R1=[I1++]; // 设置R0和R1的初始值
A1=A0=0; // 将累加器置零
LSETUP (loop1, loop1) LC0 = P0;//设置内部循环
loop1: A1+=R0.L*R1.L, A0+=R0.H*R1.H||R0=[I0++]||R1=[I1++]; //计算
除了具有所描述的用于内积的特性外,上面所示的FIR算法也可使用循环缓冲。
|
循环缓冲器不需要直接取余运算。在C代码片段中,%(取余)运算符可提供一种用于循环缓冲的机理。正如汇编内核中所示,这些取余运算符不能被编 译为内循环中的其他指令。相反,数据地址发生器寄存器I0和I1可在外循环中配置,以便在循环到达系数缓冲器边界时能够自动返回起始处。
FFT算法
快速傅立叶变换(FFT)是许多信号处理算法不可缺少的一部分,其特点之一是输入向量按照连续时间顺序排列,但输出按比特翻转顺序排列。大多数传统的通用处理器要求程序员用单独的程序整理比特翻转输出。在DSP平台上,比特翻转可用于寻址引擎。
比特翻转寻址在实现FFT时不需要单独的比特翻转程序,允许硬件自动将FFT算法的输出进行比特翻转,无须程序员编写额外的程序,从而改进了性能。
除了上面所提到的指令外,有些处理器也包括额外一套专用指令以支持多种应用。提供这些指令的目的就是进一步提高对算法的处理能力,例如维特比算法、Huffman编码以及许多其他比特操作程序。
Blackfin汇编语言之程序流程控制
Blackfin常用指令均摘录自blackfin编程参考手册,以方便查阅。
Blackfin流程控制指令有:
1. jump
2. if CC jump
3. call
4. rts, rti, rtx, rtn, rte
5. lsetup, loop
分别简介之。
* jump
General Form
JUMP (destination_indirect)
JUMP (PC + offset)
JUMP offset
JUMP.S offset
JUMP.L offset
Syntax
JUMP ( Preg ) ;
/*indirect to an absolute (not PC-relative)address(a)*/
JUMP ( PC + Preg ) ; /* PC-relative, indexed (a)*/
JUMP pcrel25m2 ; /* PC-relative, immediate (a) or (b)*/
JUMP.S pcrel13m2 ; /*PC-relative, immediate, short (a)*/
JUMP.L pcrel25m2 ; /* PC-relative, immediate, long (b)*/
JUMP user_label ;
/* user-defined absolute address label,resolved by the
assembler/linker to the appropriate PC-relative
instruction (a) or (b) */
Syntax Terminology
Preg: P5–0, SP, FP
pcrelm2: undetermined 25-bit or smaller signed, even
relative offset, with a range of –16,777,216
through 16,777,214 bytes
(0xFF00 0000 to 0x00FF FFFE)
pcrel13m2: 13-bit signed, even relative offset, with a
range of –4096 through 4094 bytes (0xF000 to
0x0FFE)
pcrel25m2: 25-bit signed, even relative offset, with a
range of –16,777,216 through 16,777,214 bytes
(0xFF00 0000 to 0x00FF FFFE)
user_label: valid assembler address label, resolved by
the assembler/linker to a valid PC-relative offset
注:1。(a)16bit指令长度,(b)32bit指令长度
(bp)Branch Prediction
2。跳转地址必须偶地址对齐(16bit-address)
* if cc jump
General Form
IF CC JUMP destination
IF !CC JUMP destination
Syntax
IF CC JUMP pcrel11m2 ;
/* branch if CC=1, branch predicted as not taken (a)*/
IF CC JUMP pcrel11m2 (bp) ;
/* branch if CC=1, branch predicted as taken (a) */
IF !CC JUMP pcrel11m2 ;
/* branch if CC=0, branch predicted as not taken (a)*/
IF !CC JUMP pcrel11m2 (bp) ;
/* branch if CC=0, branch predicted as taken (a) */
IF CC JUMP user_label ;
/*user-defined absolute address label, resolved by the
assembler/linker to the appropriate PC-relative
instruction (a) */
IF CC JUMP user_label (bp) ;
/* user-defined absolute address label, resolved by the
assembler/linker to the appropriate PC-relative
instruction (a) */
IF !CC JUMP user_label ;
/* user-defined absolute address label, resolved by the
assembler/linker to the appropriate PC-relative
instruction(a) */
IF !CC JUMP user_label (bp) ;
/* user-defined absolute address label, resolved by the
assembler/linker to the appropriate PC-relative
instruction (a) */
Syntax Terminology
pcrel11m2: 11-bit signed even relative offset, with a
range of –1024 through 1022 bytes (0xFC00 to 0x03FE)
this value can optionally be replaced with an
address label that is evaluated and replaced during
linking.
user_label: valid assembler address label, resolved by
the assembler/linker to a valid PC-relative offset
* call
General Form
CALL (destination_indirect)
CALL (PC + offset)
CALL offset
Syntax
CALL ( Preg ) ;
/*indirect to an absolute (not PC-relative) address (a)*/
CALL ( PC + Preg ) ; /* PC-relative, indexed (a) */
CALL pcrel25m2 ; /* PC-relative, immediate (b) */
CALL user_label ; /*user-defined absolute address label,
resolved by the assembler/linker to the appropriate
PC-relative instruction (a) or (b) */
Syntax Terminology
Preg: P5–0, SP, FP
pcrel25m2: 25-bit signed, even, PC-relative offset; can
be specified as a symbolic address label, with a
range of –16,777,216 through 16,777,214 (0xFF00 0000
to 0x00FF FFFE) bytes.
user_label: valid assembler address label, resolved by
the assembler/linker to a valid PC-relative offset
* RTS, RTI, RTX, RTN, RTE (Return)
General Form
RTS, RTI, RTX, RTN, RTE
Syntax
RTS ; // Return from Subroutine (a)
RTI ; // Return from Interrupt (a)
RTX ; // Return from Exception (a)
RTN ; // Return from NMI (a)
RTE ; // Return from Emulation (a)
Types of Return Instruction
* LSETUP, LOOP
General Form
There are two forms of this instruction. The first is:
LOOP loop_name loop_counter
LOOP_BEGIN loop_name
LOOP_END loop_name
The second form is:
LSETUP (Begin_Loop, End_Loop)Loop_Counter
Syntax
For Loop0
LOOP loop_name LC0 ; /* (b) */
LOOP loop_name LC0 = Preg ; /*autoinitialize LC0 (b)*/
LOOP loop_name LC0 = Preg >> 1 ; /* autoinit LC0(b) */
LOOP_BEGIN loop_name ;
/* define the 1st instruction of loop(b)*/
LOOP_END loop_name ;
/* define the last instruction of the loop (b) */
/* use any one of the LOOP syntax versions with a
LOOP_BEGIN and a LOOP_END instruction. The name of the
loop (“loop_name” in the syntax) relates the three
instructions together. */
LSETUP ( pcrel5m2 , lppcrel11m2 ) LC0 ; /* (b) */
LSETUP ( pcrel5m2 , lppcrel11m2 ) LC0 = Preg ;
/* autoinitialize LC0 (b) */
LSETUP ( pcrel5m2 , lppcrel11m2 ) LC0 = Preg >> 1 ;
/* autoinitialize LC0 (b) */
For Loop1
LOOP loop_name LC1 ; /* (b) */
LOOP loop_name LC1 = Preg ; /* autoinitialize LC1 (b)*/
LOOP loop_name LC1 = Preg >> 1;/*autoinitialize LC1 (b)*/
LOOP_BEGIN loop_name ;
/* define the first instruction of the loop (b) */
LOOP_END loop_name ;
/* define the last instruction of the loop (b) */
LSETUP ( pcrel5m2 , lppcrel11m2 ) LC1 ; /* (b) */
LSETUP ( pcrel5m2 , lppcrel11m2 ) LC1 = Preg ;
/* autoinitialize LC1 (b) */
LSETUP ( pcrel5m2 , lppcrel11m2 ) LC1 = Preg >> 1 ;
/* autoinitialize LC1 (b) */
Syntax Terminology
Preg: P5?b>C0 (SP and FP are not allowed as the source
register for this instruction.)
pcrel5m2: 5-bit unsigned, even, PC-relative offset; can
be replaced by a symbolic label. The range is 4 to 30.
lppcrel11m2: 11-bit unsigned, even, PC-relative offset
for a loop; can be replaced by a symbolic label. The
range is 4 to 2046 (0x0004 to 0x07FE).
loop_name: a symbolic identifier
Blackfin包含两组寄存器用于硬件循环:
Loop_Top (LTx): LT0,LT1
Loop_Bottom (LBx): LB0,LB1
Loop_Count (LCx): LC0,LC1