树莓派Linux内核源码

前期工作

1. 配置好交叉编译工具链
   交叉编译工具链详细教程

2. 树莓派Linux内核源码下载
   查看树莓派操作版本命令：uname -r
   源码下载

一、嵌入式裸机和带操作系统启动过程了解

• C51，stm32启动过程：
  c直接操控底层寄存器实现相关业务，业务流程型的裸机代码

• x86，Intel----windows 启动过程：
  电源–>BIOS–>windows内核–>C,D盘–>启动程序

• 嵌入式产品 树莓派，mini2440，mini6410，nanopi，海思，RK（瑞芯微）启动过程：
  电源–>Bootloader(引导操作系统启动)–>Linux内核–>文件系统–>应用程序

• 安卓启动过程：
  电源–>fastBoot/Bootloader(引导操作系统启动)–>Linux内核–>文件系统—>虚拟机–>home程序->APP
  Bootloader： 一阶段：让CPU跟内存，FLASH，串口，IIC,IIS，数据段打交道—驱动这些设备（汇编和C）
  二阶段：引导Linux内核启动（纯C）

二、树莓派Linux源码目录树分析

1. arch：包含和硬件体系结构相关的代码，每种平台占一个相应的目录。和32位PC相关的代码存放在i386目录下，其中比较重要的包括kernel（内核核心部分）、mm（内存管理）、math-emu（浮点单元仿真）、lib（硬件相关工具函数）、boot（引导程序）、pci（PCI总线）和power（CPU相关状态）。
2. block：部分块设备驱动程序。
3. crypto：常用加密和散列算法（如AES、SHA等），还有一些压缩和CRC校验算法。
4. Documentation：关于内核各部分的通用解释和注释。
5. drivers：设备驱动程序，每个不同的驱动占用一个子目录。
6. fs：各种支持的文件系统，如ext、fat、ntfs等。
7. include：头文件。其中，和系统相关的头文件被放置在linux子目录下。
8. init：内核初始化代码（注意不是系统引导代码）。
9. ipc：进程间通信的代码。
10. kernel：内核的最核心部分，包括进程调度、定时器等，和平台相关的一部分代码放在arch/*/kernel目录下。
11. lib：库文件代码。
12. mm：内存管理代码，和平台相关的一部分代码放在arch/*/mm目录下。
13. net：网络相关代码，实现了各种常见的网络协议。
14. scripts：用于配置内核文件的脚本文件。
15. security：主要是一个SELinux的模块。
16. sound：常用音频设备的驱动程序等。
17. usr：实现了一个cpio。

1. Linux是开源的，支持多架构多平台代码
2. 因为支持多架构，架构又会有很多子架构，比如ARM架构里又有海西、树莓派等。所以驱动代码通过gcc编译出来的可执行文件会很大，几M
3. 驱动代码的编译需要在提前编译好的内核上进行，所以我们通过配置出合适的内核使编译出的可执行文件不会很大，适用于目标平台的架构即可
4. 因此我们需要做内核配置，内核编译。来得到合适的内核

三、开始准备树莓派Linux内核

1 树莓派Linux内核配置

我们是配置生成xxx.config文件，是该文件指导Makefile去把有用的东西组织成内核

厂家提供好Linux内核源码。比如买了树莓派，厂家会提供树莓派内核源码，里面就有 xxx厂家树莓派.config

配置树莓派的Linux内核有三种方式

第一种：使用厂家自带config，cp 厂家.config .config。
ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- KERNEL=kernel7 make bcm2709_defconfig
指定arm架构——————指定编译器——-————-—树莓派————树莓派核心指令

第二种：通过make menuconfig 一项项的配置，通常是基于厂家的config来配置，优点可以自己加入一些想要的驱动。
1.安装ncurses库:
sudo apt-get install bc
sudo apt-get install libncurses5-dev libncursesw5-dev
sudo apt-get install zlib1g:i386
sudo apt-get install libc6-i386 lib32stdc++6 lib32gcc1 lib32ncurses5
2.执行menuconfig进入device drivers->Input device support 按空格键选择需要的驱动，*代表系统一开始就已经加载进了内核 在zImage里面包含了驱动，M代表系统启动后 可以通过指令insmod xxx.ko临时加载驱动，空格代表这个驱动不加载进内核
ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- KERNEL=kernel7 make menuconfig

第三种：略

2 树莓派内核编译

ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- KERNEL=kernel7 make -j4 zImage modules dtbs

-j4 指定用4核编译
zImage 生成内核镜像
modules 生成驱动模块
dtbs 生成配置文件

• 编译成功会在源码树目录生成vmlinux ：是没有压缩的树莓派Linux内核文件，真正的内核是zImage文件。
  在arch/arm/boot下，生成zImage ：是内核镜像，实际作用就是对内核进行解码

3 把编译好的zImage文件进行打包

目的：使打包后的zImage文件变成树莓派可用的xxx.img文件
回到源码根目录输入指令：./scripts/mkknlimg arch/arm/boot/zImage ./kernel_new.img

4 把树莓派SD卡2个分区挂载到Linux

按照文章写着做，千万别乱操作乱删除，否则可能会把sd卡所有内容删除掉

1. 把树莓派sd卡插入Linux系统电脑，树莓派有2个分区sdb1（fat子目录分区，是boot相关的内容，kernel的img文件就放在这个分区里）和sdb2（ext4系统根分区）
2. 创建2个文件夹用于挂载这2个分区
   mkdir data1 data2
   输入指令进行挂载
   在data1、2目录的上一级执行
   sudo mount /dev/sdb1 data1
sudo mount /dev/sdb2 data2
3. 安装modules
   为了得到设备驱动文件，如：hdmi usb wifi io …
   在inux-rpi-4.14.y目录下执行命令
   sudo ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- KERNEL=kernel7 make INSTALL_MOD_PATH=data2路径 modules_install
   操作ext4分区，需要root权限。若不执行这条指令 则内核能跑起来 但很多驱动都不能用
4. 先进入data1，备份一份kernel7.img，以防刷机失败 树莓派无法启动，执行命令备份：
   cp kernel7.img kernel7OLD.img
   进入inux-rpi-4.14.y目录执行命令继续拷贝cp kernel_new.img/home/pi/lessonPI/data1/kernel7.img
5. 复制相关文件
   进入inux-rpi-4.14.y目录执行命令：
   cp arch/arm/boot/dts/.*dtb* data1路径
cp arch/arm/boot/dts/overlays/.*dtb* data1路径/overlays/
cp arch/arm/boot/dts/overlays/README data1路径/overlays/
6. 完美的完成，接下来来验证是否配置树莓派内核成功
   把sd卡插进树莓派，通过串口登陆树莓派，ifconfig查看ip地址是否有，uname -r查看当前树莓派版本是否为前期工作下载的那个树莓派版本 我的是4.14.114-v7

**回顾：**第二大点第3小点，驱动代码的编译需要在提前编译好的内核上进行，所以我们以上操作已经是做好了一个编译好的内核(树莓派内核)

转发请表明出处
作者：星辰~念

最后

以上就是勤恳鸡翅为你收集整理的树莓派Linux内核源码的全部内容，希望文章能够帮你解决树莓派Linux内核源码所遇到的程序开发问题。

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