第一章 前言
目的
本文的目的，是讲述嵌入式Linux系统的建立、开发的一般过程。制作一个小型的Linux的系统，可以移植至其它硬盘、软盘、优盘、flash rom……

关于作者
九贱，E名kendo，喜欢网络入侵技术、防火墙、入侵检测技术及网络技术，对Linux也颇感兴趣，想认识有共同爱好的朋友。最近闲暇，把一些学过的东 西写下来，总结总结，以作备忘这需。已完成的有《网络入侵检测设计与Snort2.2源码分析》和这篇《我也来学做嵌入式Linux》。正在进行中的有 《Windows防火墙技术实现大全》和《Linux防火墙实现及源码分析》。大家可以在CU上，或者是到我的小站www.skynet.org.cn上与我交流

做一个嵌入式Linux系统究竟要做哪些工作
做一个嵌入式Linux系统究竟需要做哪些工作？也就是本文究竟要讲述哪些内容？我先介绍一个脉络，可以做为我们后面工作的一个总的提纲：
第一步、建立交叉编译环境
没有交叉开发经验的读者，可能一时很难接受这个概念。首先，要明白两个概念：一般我们工作的机器，称为开发机、主机；我们制作好的系统将要放到某台机器，如手机或另一台PC机，这台机我们称为目标主机。
我们一般开发机上已经有一套开发工具，我们称之为原生开发套件，我们一般就是用它们来写程序，那么，那什么又是交叉编译环境呢？其实一点也不神秘，也就是 在开发机上再安装一套开发工具，这套开发工具编译出来的程序，如内核、系统工作或者我们自己的程序，是放在目标主机上运行的。
那么或许有初学者会问，直接用原生开发工具为目标主机编译程序不就完了？至少我当初是这么想的。一般来说，我们的开发机都是X86平台，原生开发套件开发 的工具，也针对X86平台，而我们的目标主机可能是PowerPC、IXP、MIPS……所以，我们的交叉编译环境是针对某一类具体平台的。
一般来讲，交叉开发环境需要二进制工具程序、编译器、C链接库，嵌入式开发常用的这三类软件是：

当然，GNU包含的工具套件不仅于此，你还要以根据实际需要，进行选择

第二步、编译内核
开发工具是针对某一类硬件平台，内核同样也是。这一步，我们需要用第一步中建立的工具，对内核进行编译，对于有内核编译经验的人来说，这是非常简单的；

第三步、建立根文件系统
也就是建立我们平常看到的bin、dev、proc……这一大堆目录，以及一些必备的文件；另外，我们还需要为我们的目标系统安装一些常用的工具软件，如 ls、ifconfig……当然，一个办法是找到这些工具的源代码，用第一步建立的交叉编译工具来编译，但是这些软件一是数量多，二是某些体积较大，不适 合嵌入式系统，这一步，我们一般都是用busybox来完成的，包括系统引导软件init；
最后，我们为系统还需要建立初始化的引导文件，如inittab……

第四步、启动系统
在这一步，我们把建立好的目标、文件、程序、内核及模块全部拷贝到目标机存储器上，如硬盘。然后为系统安装bootloader，对于嵌入式系统，有许多 引导程序可供我们使用。不过它们许多都有硬件平台的限制。当然，如果你是工作在X86，可以直接用lilo来引导，事实上，本文就是采用的lilo。
做到这一步，将目标存储设备挂上目标机，如果顺利，就可以启动系统了。
当然，针对某些特别的平台，不能像硬盘这样拷贝了，需要读卡器、烧录……但是基本的方法是相通的！

第五步、优化和个性化系统
通过前四步，我们已经得到了一个可以正常工作的系统。在这一步里，就是发挥你想像的时候了……
本文的工作环境
项目根目录/home/kendo/project ------>;我将它指定至PATH:$PRJROOT
子目录及说明
目录 内容
bootloader 目标板的引导加载程序，如lilo等
build-tools 建立交叉编译平台的工具源码
debug 调试工具及所有相关包
doc 项目中用到的所有文档
images 编译好的内核映像，以及根文件系统
kernel 各个版本的Linux内核源码
rootfs 制作好的根文件系统
sysapps 目标板将要用到的系统应用系统，比如thttpd,udhcpd等
tmp 存放临时文件
tools 编译好的跨平台开发工具链以及C链接库
工作的脚本

第二章 建立交叉编译环境
在CU中发表的另一篇同名的贴子里，我讲述了一个全手工创建交叉编译环境的方法。目前，创建交叉编译环境，包括建立根文件，一般来讲，有两种方法：
手功创建
可以得到最大程序的个性化定制，缺点是过程繁杂，特别是极易出错，注意这个“极”字，包括有经验的开发人员；
自动创建
无它，方便而。

因为前一篇文章中，已经讲述了全手工创建交叉编译环境的一般性方法，本文就不打算再重复这个步骤了，感兴趣的朋友，可以再去搜索那篇贴子，提醒一点的就 是，在准备工具链的时候，要注意各个工具版本之间的搭配、每个工具需要哪些补丁，我建议你在google上针对这两项搜索一下，准备一个清单，否则……
本章要讲述的是自动创建交叉编译环境的方法。目标，针对商业硬件平台，厂家都会为你提供一个开发包，我用过XX厂家的IXP425和MIPS的，非常地方 便，记得我第一次接触嵌入式开发，拿着这个开发包自动化创建交叉编译环境、编译内核、建立根文件系统、创建Ram Disk，我反复做了三四次，结果还不知道自己究竟做了些什么，呵呵，够傻吧……
所以，建议没有这方面经验的读者，还是首先尝试一下手工创建的方法吧，而本章接下来的内容，是送给曾经被它深深伤害而不想再次去亲历这项工作而又想提高交率而又在通用平台上工作没有商业开发包的朋友。

建立交叉开发工具链
准备工具：

只需要一个软件？对，其它的不用准备了，buildroot事实上是一个脚本与补丁的集合，其它需要用到的软件，如gcc、uClibc，你只需在buildroot中指明相应的版本，它会自动去给你下载。
事实上，buildroot到网上去下载所需的所有工作是需要时间的，除非你的带宽足够，否则下载软件时间或许会占去80%，而我在做这项工作之间，所需 的工作链全部都在我本地硬盘上，我解压开buildroot后，新建dl文件夹，将所有工具源码的压缩包拷贝进去，呵呵，buildroot就不用去网上 下载了。

我的软件清单：

将它拷贝到${PRJROOT}/build-tools下，解压

配置它：

这个选项下重要的是(${PRJROOT}/tools) Toolchain and header file location?编译好的工具链放在哪儿？
如果你像我一样，所有工具包都在本地，不需它到网上自动下载，可以把wget command选项清空；

[] Use the daily snapshot of uClibc? 使用最近的uClibc的snapshot

[ ] Build/install java compiler and libgcj? 支持的语言，我没有选择java
[ ] Enable ccache support? 启用ccache的支持，它用于编译时头文件的缓存处理，用它来编译程序，第一次会有点慢，但是以后的速度可就很理想了，呵呵……

这一项我没有选择任意一项，因为我打算根文件系统及busybox 等工具链创建成工，手工来做。

配置完成后，编译它：

这一项工作是非常花时间的，我的工具包全部在本地，也花去我一小时十三分的时间，如果全要下载，我估计网速正常也要多花一两个钟头。

经过漫长的等待（事实上并不漫长，去打了几把游戏，很快过去了）：

大功告成！！！

清点战利品
让我来看看它究竟做了哪些事情吧:

bin：所有的编译工具，如gcc，都在这儿了，只是加了些指定的前缀；
bin-ccache：如果在Toolchain optaion中没有选择对ccache的支持，就没有这一项了；
i386-linux：链接文件；实际指向include
i386-linux-uclibc：uclibc的相关工具；
include：供交叉开发工具使用的头文件；
info：gcc 的info文件；
lib：供交叉开发工具使用的链接库文件；
……

现在可以把编译工具所在目录XXX/bin添加至PATH了

测试工具链
如果你现在写一个程序，用i386-linux-gcc来编译，运行的程序会告诉你：

因为程序运行库会寻到默认的/lib:/usr/lib上面去，而我们目前的uclibc的库并不在那里（虽然对于目标机来讲，这是没有错的），所以，也只能暂时静态编译，试试它能否工作了。当然，你也可以在建好根文件系统后，试试用chroot……

第三章 编译内核
本章的工作，是为目标机建立一个合适的内核，对于建立内核，我想有两点值得考虑的：
1、功能上的选择，应该能够满足需要的情况下，尽量地小；
2、小不是最终目的，稳定才是；

所以，最好编译内核前有一份目标机硬件平台清单以及所需功能清单，这样，才能更合理地裁减内核。

准备工具
Linux内核源码，我选用的是Linux-2.4.27.tar.bz2

编译内核
将Linux-2.4.27.tar.bz2拷贝至${PRJROOT}/kernel，解压

ARCH指明了硬件平台，CROSS_COMPILE指明了这是交叉编译，且编译器的名称为i386-linux-XXX，这里没有为编译器指明路径，是因为我前面已将其加入至环境变量PATH。

又是一个漫长的等待……
OK，编译完成，673K，稍微大了点，要移到其它平台，或许得想办法做到512以下才好，回头来想办法做这个工作。

安装内核
内核编译好后，将内核及配置文件拷贝至${PRJROOT}/images下。

我采用了后缀名的方式重命名，以便管理多个不同版本的内核，当然，你也可以不用这样，单独为每个版本的内核在images下新建对应文件夹也是可行的。

安装内核模块
完整内核的编译后，剩下的工作就是建立及安装模块了，因为我的内核并没有选择模块的支持（这样扩展性差了一点，但是对于我的系统来说，功能基本上定死了，这样影响也不太大），所以，剩下的步骤也省去了，如果你还需要模块的支持，应该：

最后一步是为模块建立依存关系，不能使用原生的depmod来建立，而需要使用交叉编译工具。需要用到busybox中的depmod.pl脚本，很可 惜，我在busybox1.0.0中，并没有找到这个脚本，所以，还是借用了busybox0.63中scripts中的depmod.pl。
将depmod.pl拷贝至${PREFIX}/bin目录中，也就是交叉编译工具链的bin目录。

注：后面讨论移植内核和模块内容时，我只会提到内核的拷贝，因为我的系统并没有模块的支持。如果你需要使用模块，只需按相同方法将其拷贝至相应目录即可。

附，内核编译清单
附，内核选择：
内核编译记录：
Code maturity level options 不选
Loadable module support 不选
Processor type and features 根据实际，选择处理器类型

VGA text console 调试时接显示器用

剩下三个都不要

第四章 建立根文件系统
1、建立目录
构建工作空间时，rootfs文件夹用来存放根文件系统，

根据根文件系统的基本结构，建立各个对应的目录：

对于单用户系统来说，root和home并不是必须的。
准备好根文件系统的骨架后，把前面建立的文件安装到对应的目录中去。
2、拷贝链接库
把uclibc的库文件拷贝到刚才建立的lib文件夹中：

3、 拷贝内核映像和内核模块
因为没有模块，所以拷贝模块就省了，
新建boot目录，把刚才建立好的内核拷贝过来

4、 建立/dev下边的设备文件
在linux中，所有的的设备文件都存放在/dev中，使用mknod命令创建基本的设备文件。
mknod命令需要root权限，不过偶本身就是用的root用户，本来是新建了一个用户专门用于嵌入式制作的，不过后来忘记用了……

基本的设备文件建立好后，再创建必要的符号链接：

设备文件也可以不用手动创建，听说RedHat /dev下的脚本MAKEDEV 可以实现这一功能，不过没有试过……

基本上差不多了，不过打算用硬盘/CF卡来做存储设备，还需要为它们建立相关文件，因为我的CF在目标机器上是CF-to-IDE，可以把它们等同来对待，先看看Redhat 下边had的相关属性：

对比一下，可以看出，had类型是b，即块设备，主编号为3，次编号从0递增，根限位是

5、添加基本的应用程序
未来系统的应用程序，基本上可以分为三类：
 基本系统工具，如ls、ifconfig这些……
 一些服务程序，管理工具，如WEB、Telnet……
 自己开发的应用程序

这里先添加基本的系统工具，有想过把这些工具的代码下载下来交叉编译，不过实在是麻烦，用BusyBox，又精简又好用……
将busybox-1.00.tar.gz下载至sysapps目录下，解压：

一下子多了这么多命令……
配置busybox的说明：
A、如果编译时选择了：

系统每次运行命令时，都会出现“Using fallback suid method ”
可以将它去掉，不过我还是在/etc为其建了一个文件busybox.conf搞定；

这个指明交叉编译器名称（其实在编译时的命令行已指定过了……）
C、安装选项下的(${PRJROOT}/rootfs) BusyBox installation prefix，这个指明了编译好后的工具的安装目录。
D、静态编译好还是动态编译好？即是否选择

动态编译的最大好处是节省了宝贵空间，一般来说都是用动态编译，不过我以前动态编译出过问题（其实是库的问题，不关busybox的事），出于惯性，我选择了静态编译，为此多付出了107KB的空间。
E、其它命令，根据需要，自行权衡。
6、系统初始化文件
内核启动时，最后一个初始化动作就是启动init程序，当然，大多数发行套件的Linux都使用了与System V init相仿的init，可以在网上下载System V init套件，下载下来交叉编译。另外，我也找到一篇写得非常不错的讲解如何编写初始化文件的文件，bsd-init，回头附在后面。不过，对于嵌入式系 统来讲，BusyBox init可能更为合适，在第6步中选择命令的时候，应该把init编译进去。

我的inittal文件如下：

保存退出；

再来编写rcS脚本：

我的脚本如下：

保存退出。

编写fstab文件

我的fstab很简单：

第五章 让MyLinux能够启动
前一章，我们把编译好的内核、应用程序、配置文件都拷贝至rootfs目录对应的子目录中去了，这一步，就是把这些文件移植至目标机的存储器。这里，我是 先另外拿一块硬盘，挂在我的开发机上做的测试，因为我的本本用来写文档，PC机用来做开发机，已经没有另外的机器了……但是本章只是讲述一个一般性的过 程，并不影响你直接在目标主机上的工作。
因为以后目标机识别硬盘序号都是hda，而我现在直接挂上去，则会是hdb、hdc……这样，安装lilo时有点麻烦（虽然也可以实现）。所以我想了另一个办法：
 把新硬盘挂在IDE0的primary上，进入linux后，会被认为是had；
 原来主机的装Redhat的硬盘，我将它从IDE0的primary上变到了IDE1 的primary，因为它的lilo早已装好，基本上不影响系统的使用；

分区和格式化
BIOS中改为从第二个硬盘启动；也就是从我原来开发机启动，新的硬盘被识别成了had。

用d参数删除已存在的所有分区
用n参数新建一个分区，也是就/dev/hda1
格式化

安装bootloader
因为我是X86平台，所以直接用了lilo，如果你是其这平台，当然，有许多优秀的bootloader供你选择，你只需查看其相应的说明就可以了。
编译lilo配置文件，我的配置文件名为target.lilo.conf，置于${PRJROOT}/rootfs/etc目录。内容如下所示：

回到rootfs

拷贝所有文件至目标硬盘

这样，我们所有的文件都被安装至目标硬盘了，当然，它还不能引导，因为没有bootloader。使用如下命令：

-r ：改变根目标为/mnt/cf ，这样配置文件其实就是/mnt/cf/etc/target.lilo.conf，也就是我们先前建立的文件。
当然，完成这一步，需要lilo22.3及以后版本，如果你的版本太旧，比如Redhat9.0自带的，就会出现下面的信息：

这时，你需要升级你的lilo，或者重新安装一个。

启动系统

将BIOS改为从IDE0启动，也就是目标硬盘。如果一切顺利，你将顺利进入一个属于你的系统。

回头再来看看我们的工作空间吧

总共花去了我1628KB的空间，看来是没有办法放到软盘里边去了^o^，不过一味求小，并不是我的目标。

这几个目录中的文件，呵呵，与本文一开头规划的一样

包含了buildroot源码及压缩包，事实上buildroot下边还包括了GNU其它工具的源码、编译文件等诸多内容，是我们最重要的一个文件夹，不过到现在它已经没有多大用处了，如果你喜欢，可以将它删除掉（不建议）。

内核映像及配置文件等，如果你有模块，因为还有相应的目录

内核源码及压缩包

制作好的根文件系统，重中之重，注意备份……

busybox-1.00源码包，或许你还要继续添加/删除一些命令……

这个也很重要，我们制作好的交叉开发工具链。如果你要继续开发程序，这个目录重要性就很高了。

其它目录暂时是空的。
第六章 完善MyLinux
关于进一步的调试，你可以在开发机上使用chroot /mnt/cf /bin/sh这样的命令，以使我们在目标根文件系统上工作。

支持多用户
因为我在编译busybox时，已经将它的多用户那一大堆命令编译了进来。现在关键是的要为其建立相应的文件；
进入原来的开发机，进入rootfs目录，切换根目录

A、 建立/etc/passwd文件，我的文件内容如下：

B、 建立/etc/group文件，我的文件内容如下：

C、 为root建立密码

试试用addgroup/addusr……这堆命令。然后重启，从目标硬盘上启动；从console口，9600登陆试试（因为我在inittab中启用了ttyS0，我未来的目标机，是没有显卡的，需要从console口或SSH进去管理）

成功了……

增加WEB Server
Busybox里边有httpd选项，不过我编译时并没有选择，所以还是自己来安装。我使用的软件是thttpd-2.25b.tar.gz，将它移至sysapps目录下。

剩下的，就发挥各人的想像吧…… 
转载自teren.itpub.net/category/15914/27044 

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