树莓派-linux内核编译
装虚拟机[^1]配置共享文件夹配置交叉编译工具下载树莓派linux系统内核[^3]树莓派等芯片带操作系统的启动过程树莓派linux源码目录树树莓派linux源码配置配置树莓派linux的内核[^5]编译拷贝内核文件到SD内存卡装虚拟机1
用于生成一个放linux系统2的虚拟硬件设备
配置共享文件夹
linux的共享文件夹路径
/mnt/hgfs/linux-gongxiang
配置交叉编译工具
因为有时，有的平台刚开始是没有能编译的环境，有的是没有办法配置编译环境，所以就需要交叉编译
1、cp /mnt/hgfs/linux-gongxiang/tools-master.zip .
从共享文件夹复制下载的交叉编译工具链压缩包，到当前文件夹下
2、unzip tools-master.zip
解压文件tools-master.zip
3、vi /home/yang/.bashrc
打开要修改的配置文件
4、在文件最后一行加入配置的环境变量
export PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/usr/local/games:/snap/bin:/home/yangyingchun/lessonPI/tools-master/arm-bcm2708/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-raspbian-x64/bin
或者
export PATH=$PATH:/home/yangyingchun/lessonPI/tools-master/arm-bcm2708/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-raspbian-x64/bin
5、source /home/yang/.bashrc
加载这个配置文件，使其马上生效
6、arm-linux-gnueabihf-gcc -v
查看交叉编译工具链的版本
下载树莓派linux系统内核3
许多操作系统可用于 Raspberry Pi，包括 Raspberry Pi OS、树莓派官方4支持的操作系统以及来自其他组织的操作系统。
1、cp /mnt/hgfs/linux-gongxiang/linux-rpi-4.14.y.zip .
从共享文件夹复制下载的树莓派系统内核压缩包，到当前文件夹下
2、unzip linux-rpi-4.14.y.zip
解压树莓派系统
树莓派等芯片带操作系统的启动过程
C51、STM32（裸机的状态下是没有BIOS以后的东西）这些芯片是单纯的C语言直接操控底层寄存器实现相关业务
遥控灯：while（1）一直检测用户是否按下了某个按键，给出对应的反应
垃圾桶：WemosD1 LOOP循环
恩智浦智能车：STM32
x86、Intel、windows
启动过程：电源——>BIOS——>windows内核——>C盘，E盘——>程序启动（QQ、微信、钉钉）
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（根据功能来组织分隔存放对应内容的文件夹，带访问权限）——>KTV点歌机，人脸识别打卡器，智能家居主控……
安卓
启动过程：电源——>fastBoot/BootLoader——>linux内核——>文件系统——>虚拟机——>HOME应用程序——>靠点击应用程序图标来打开某APP
BootLoader
1、需要处理CPU跟内存，FLASH，串口，IIC，IIS，数据段，这些东西之间的沟通，就需要驱动这些设备（汇编和C语言结合）
2、引导linux内核启动（纯C语言）
树莓派linux源码目录树
tree 查看文件夹的整个文件的目录树，会把当前文件夹下的所有文件以树状结构展示
linux-rpi-4.14.y内核：5549个目录，76482个文件
1、linux是一个开源的，支持多架构，多平台代码，可移植性非常强，非常厉害。
2、linux内核编译出来一般，就几MBit大小，原因是在整个linux内核中只用抽取需要编译的平台，需要的架构的那部分代码去编译，所以就做到了轻量化，可移植性强
3、因为支持多平台，多架构，所以编译之前需要配置，配置成适合目标平台的架构来用
现有的架构：
ARM（海思，友善之臂、RK、树莓派、nanoPi）、X86、PowerPC、MIPS
**arch：**放硬件架构，平台相关的代码，X86，ARM等
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）。
block
crypto
Documentation
drivers
fs
include
init
ipc
kernel：内核核心
lib
mm
net
scripts
security
sound
usr
树莓派linux源码配置
驱动代码的编写：
驱动代码的编译需要一个提前编译好的内核
编译内核就需要配置内核里需要的内容
配置好后会生成一个 .config文件，该文件指导Makefile去把需要的东西组织成内核
配置方法：
一般芯片厂家会提供linux内核源码，比如树莓派linux源码
第一种：
复制厂家提供的.config文件
第二种：
make menuconfig 一项项配置，通常是基于厂家的config来配置
第三种：
完全自己来弄
配置树莓派linux的内核5
1、获取交叉编译工具
2、获取linux源码
3、配置环境变量
4、用厂家提供的配置config编译内核
使用源码里自带的config配置文件：
ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- KERNEL=kernel7 make bcm2709_defconfigARCH=arm 指定ARM架构CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- 指定编译器KERNEL=kernel7 树莓派内核make bcm2709_defconfig make为配置命令
获取当前树莓派的config
已经开机的树莓派上会有这个节点：/proc/config.gz，从这个节点可以获取本树莓派的config。
如果没有这个节点的话则需要先加载模块：sudo modprobe configs
把 config.gz 内容复制到要编译的电脑上：
scp pi@[ip]:/proc/config.gz .
解压，保存为.confg文件。
zcat config.gz > .config
注：必须在linux环境下解压，在mac下会乱码。
把此config文件复制到linux源码的根目录。
编译
安装必要的库：
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
1、执行menuconfig
用工具界面配置config配置文件
ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- KERNEL=kernel7 make menuconfig
剪切，更改内核一些内容，如果没什么改的就不用执行这一步。
驱动的两种加载方式：
[ * ] * 代表Y，编译进内核 zImage文件包含了驱动
[ M ] 模块的方式生成驱动文件xxx.ko 系统启动后，通过命令inmosd xxx.ko 加载驱动
2、编译
ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- KERNEL=kernel7 make -j4 zImage modules dtbs命令：make -j4 zImage modules dtbs-j4 用多少电脑资源进行编译zImage 生成内核镜像modules 要生成的驱动模块dtbs 要生成的配置文件
查看是否编译成功：
1、看编译是否出错
2、源码目录树文件是否生成 vmlinux 文件，有就成功，失败则无此文件
3、linux-rpi-4.14.y/arch/arm/boot 查看此内核文件路径下 zImage 内核镜像文件的生成
3、打包zImage文件
打包 zImage 内核镜像文件为xxx.img
./scripts/mkknlimg arch/arm/boot/zImage ./kernel_new.img
拷贝内核文件到SD内存卡
dmesg 查看打印内核的一些信息
把树莓派的sd卡插入ubuntu系统电脑，树莓派的sd卡有两个分区：
一个fat分区，是boot相关的内容，kernel的img文件就放在这个分区里；
一个是ext4分区，也就是系统的根目录分区。
1、数据拷贝
mkdir data1 data2
挂载U盘
sudo mount /dev/sdb1 data1 挂载U盘里sdb1文件分区到当前目录data1文件夹，fat分区
sudo mount /dev/sdb2 data2 挂载U盘里sdb2文件分区到当前目录data2文件夹，ext4分区
2、安装modules，设备驱动文件，HDMI，USB，wifi，IO …
sudo ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- KERNEL=kernel7 make INSTALL_MOD_PATH=/home/yang/data2 modules_install
操作ext4分区，需要root权限。
3、更新 kernel.img 文件，注意镜像文件名称为：kernel7.img
避免新内核出错，所以需要先备份一下以前的内核
cd /home/yang/data1
cp kernel7.img kernel7OLD.img
在把新编译的内核拷贝到data1文件夹下
cp kernel_new.img /home/yang/data1/kernel7.img
du kernel7.img 查看文件大小
du kernel7.img -h 查看文件大小，结果按kb，M显示
md5sum kernel7.img 查看文件独有的文件编码
4、其它配置文件拷贝
cp arch/arm/boot/dts/.*dtb * /home/yang/data1
cp arch/arm/boot/dts/overlays/.*dtb * /home/yang/data1/overlays
cp arch/arm/boot/dts/overlays/README /home/yang/data1/overlays/
更新完成后插回树莓派即可开机，开机后可以用 uname -a 命令查看kernel信息已经改变
uname -r 查看内核版本
删除挂载到linux的文件夹
fuser -km 文件夹
sudo umount 文件夹
rm -rf 文件夹
VMware虚拟机 ↩︎
Ubuntu-linux系统 ↩︎
树莓派系统内核下载 ↩︎
树莓派官网 ↩︎
树莓派内核开发参考 ↩︎
