引言
       Embedded Linux技術(shù)基于開放源碼的資源，并且已經(jīng)是當(dāng)今zui重要的嵌入式應(yīng)用技術(shù)之一。Embedded Linux是燒錄在目標(biāo)裝置上的系統(tǒng)，1個(gè)Embedded Linux系統(tǒng)包含Linux kernel與 root filesystem 2大部分，Embedded Linux系統(tǒng)到底包含哪些組成要素構(gòu)成，本文將由概念的層面進(jìn)行解析。

       本文

      前面介紹了與2.6內(nèi)核相關(guān)的變化，解釋了新硬件驅(qū)動(dòng)程序的編譯進(jìn)程，并討論了2.6內(nèi)核的新功能對于已有硬件驅(qū)動(dòng)程序的影響。這里將主要闡述將已有驅(qū)動(dòng)程序、開發(fā)系統(tǒng)、應(yīng)用軟件和定制Linux配置移植到2.6內(nèi)核的方法步驟。

    因?yàn)?.6內(nèi)核增加了許多新功能，特別是在硬件驅(qū)動(dòng)程序和系統(tǒng)軟件級方面，所以需要對管理工具進(jìn)行相應(yīng)的改變?；?.6內(nèi)核的系統(tǒng)需要新的啟動(dòng)程序。該程序必須能識別新的模塊命名規(guī)則，使用新的設(shè)置文件和新的2.6內(nèi)核功能。例如sysfs文件系統(tǒng)，該文件系統(tǒng)是一個(gè)虛擬的文件系統(tǒng)。它可以產(chǎn)生一個(gè)包括所有系統(tǒng)硬件的層級視圖，與提供進(jìn)程和狀態(tài)信息的proc文件系統(tǒng)十分類似。sysfs文件系統(tǒng)主要供Linux系統(tǒng)內(nèi)部使用。2.6內(nèi)核已開始為存儲(chǔ)用戶信息的新型文件系統(tǒng)提供集成支持。諸如JSF與XFS之類的新日志文件系統(tǒng)和OpenAFS之類的新網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)，都需要的針對具體文件系統(tǒng)的工具。

    用戶只需要安裝與2.6內(nèi)核新功能相關(guān)的工具，不需要的可以暫時(shí)略去。例如，如果用戶使用的不是JFS文件系統(tǒng)，那么可以通過禁止JFS支持而縮減內(nèi)核占用的空間。同樣，也可以通過清除與JFS相關(guān)的工具，減少根文件系統(tǒng)占用的空間。如果用戶使用的不是基于2.6內(nèi)核的Linux系統(tǒng)，那么需要確定所安裝的Linux系統(tǒng)套裝軟件內(nèi)是否擁有所有2.6內(nèi)核所需的特性。

    對重要的套裝軟件進(jìn)行驗(yàn)證和升級

    所謂套裝軟件就是滿足不同需求的一系列工具軟件的集合。這些軟件可以一起作為一個(gè)整體安裝到系統(tǒng)中。不同的Linux系統(tǒng)所提供的套裝軟件和從屬管理軟件，首先要檢測系統(tǒng)中是否安裝了它們依賴的其它軟件，而且這些軟件的版本必須足夠新。這些套裝軟件的管理器常常會(huì)對全系統(tǒng)范圍的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行維護(hù)。該數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)所有已安裝應(yīng)用軟件名稱和版本。zui普通的套裝軟件格式是RPM（Red Hat Package Manager，也用于Fedora、Mandrake、SuSE和TurboLinux套件）和DEB（Debian Linux，也用于Knoppix和Xandros套件）格式。其它的套裝軟件格式有標(biāo)準(zhǔn)壓縮程序文件TGZ格式，主要應(yīng)用于Slackware Linux，自身不包括從屬信息。
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表1列出了不同的Linux套裝軟件。這些套件大多存在于基于2.4內(nèi)核的Linux系統(tǒng)，而且可安裝在所有用于軟件開發(fā)的桌面Linux系統(tǒng)中。諸如嵌入式計(jì)算領(lǐng)域的專門系統(tǒng)也許并非缺一不可。然而如果用戶正在升級某一專門系統(tǒng)，那么了解這些套裝軟件需要在哪里升級是一件非常重要的事。

    如果用戶正在將一個(gè)桌面Linux系統(tǒng)升級到2.6內(nèi)核，那么對表1中的套裝軟件進(jìn)行升級和驗(yàn)證的惟一場所就是用戶的桌面系統(tǒng)。如果用戶正在移植一個(gè)諸如嵌入式Linux系統(tǒng)之類的專門系統(tǒng)，那么必須首先要升級所有的交叉編譯程序和正在使用的相關(guān)軟件，以便為嵌入式系統(tǒng)生產(chǎn)軟件。然后，才能升級嵌入式系統(tǒng)的文件系統(tǒng)中使用的所有套裝軟件。

    當(dāng)準(zhǔn)備在現(xiàn)有的系統(tǒng)中使用2.6內(nèi)核時(shí)，必須對所有安裝在原系統(tǒng)且在表1中列出的套裝軟件的版本進(jìn)行驗(yàn)證。如果版本低于表中的zui低版本限制，那么必須對它們進(jìn)行升級。用戶只要執(zhí)行第三欄中的命令，就可以查到套裝軟件的版本了。

    如果用戶計(jì)劃使用某一特定的文件系統(tǒng)、硬件設(shè)備或管理體制，那么除了表1中列出的套裝軟件外，也許還需要升級其它的套裝軟件。

    升級內(nèi)置模塊的特殊處理

    如果想實(shí)現(xiàn)2.6/2.4雙內(nèi)核啟動(dòng)，那么還需要對表1列出的內(nèi)置模塊工具套裝軟件進(jìn)行特殊處理。內(nèi)置模塊工具的套裝軟件可為系統(tǒng)應(yīng)用軟件提供模塊加載（insmod和 modprobe）、卸載（rmmod）、列表（lsmod）和從屬關(guān)系分析（depmod）功能。由于新內(nèi)核的模塊命名和加載規(guī)則發(fā)生了變化，所以不能簡單地對這些工具的現(xiàn)有版本進(jìn)行覆蓋，否則將無法正常管理2.4內(nèi)核模塊。因此，內(nèi)置模塊工具的套裝軟件的升級過程首先包括對2.4內(nèi)核下的工具軟件重新命名，例如utility.old。這樣可以保留2.4內(nèi)核需要的套裝軟件版本。如果內(nèi)置模塊工具的套裝軟件經(jīng)編譯后支持向下兼容，那么套件中的工具軟件可以自動(dòng)執(zhí)行這些工具的舊版本。這樣用戶可以不加任何修改，就實(shí)現(xiàn)雙內(nèi)核啟動(dòng)的目標(biāo)。

    如果用戶使用諸如DEB或RPM事先建立的套件升級內(nèi)置模塊工具的套裝軟件，而且仍然需要雙內(nèi)核啟動(dòng)，那么在安裝新版本前，應(yīng)該先檢查套件中是否包含一個(gè)預(yù)裝的小程序。該程序可以對已有相關(guān)模塊的二進(jìn)制命令進(jìn)行重命名。更簡單的方法是，從源代碼中為用戶的系統(tǒng)建立內(nèi)置模塊工具的套裝軟件，此時(shí)“make”命令的目標(biāo)之一是moveold，它可以復(fù)制已有相關(guān)模塊的二進(jìn)制命令，以便它們在新版本安裝時(shí)不會(huì)丟失。這里給出對內(nèi)置模塊工具的套裝軟件進(jìn)行設(shè)置、組建和安裝的過程如下：

#./configure --prefix=/
#make moveold
#make
#make install

    上面代碼中，*行命令對內(nèi)置模塊工具的套裝軟件進(jìn)行設(shè)置，以便它與原套件安裝在同一位置。第二行命令對現(xiàn)有的二進(jìn)制命令進(jìn)行重命名。第三行命令在內(nèi)置模塊工具的套裝軟件中建立應(yīng)用軟件。第四行命令對這些軟件進(jìn)行安裝。

    當(dāng)然，從源代碼建立并安裝這些套裝軟件不會(huì)升級任何已安裝應(yīng)用軟件的數(shù)據(jù)庫。這些數(shù)據(jù)庫通常由套件管理器進(jìn)行維護(hù)。

    安裝新版內(nèi)置模塊工具的套裝軟件的zui后一步是運(yùn)行一個(gè)外殼軟件。該軟件可以將2.4內(nèi)核使用的模塊設(shè)置文件登錄口，轉(zhuǎn)換成為同等的2.6內(nèi)核的（/etc/modprobe.conf）。該外殼軟件名為generate-modprobe.conf程序，只有一個(gè)參數(shù)，就是已有modules.conf文件的路徑名。運(yùn)行完畢后，用戶還需檢查新文件，并根據(jù)兩個(gè)版本下硬件名稱變化，對它進(jìn)行適當(dāng)?shù)纳墶?/p>

    需要升級的其它套裝軟件
[ 相關(guān)貼圖 ]

除了表1列出的套裝軟件外，如果用戶使用的功能恰巧由另外一些套裝軟件支持，那么用戶也許還需要升級其它的套件。表2列出了一些可能需要升級的套裝軟件。這些套裝軟件并非在所有Linux套件中都缺省存在，它們對于一些子系統(tǒng)或驅(qū)動(dòng)程序具有特殊的意義。例如ISDN、PCMCIA卡、內(nèi)核輪廓分析、配額文件系統(tǒng)、特殊的網(wǎng)絡(luò)或日志文件系統(tǒng)（nfs-utils、jfsutils、reiserfsprogs和 xfsprogs）。

    應(yīng)用Linux聲音架構(gòu)

    如果用戶使用的系統(tǒng)音頻功能不于內(nèi)置的揚(yáng)聲器和相關(guān)的發(fā)聲裝置，那么2.6內(nèi)核的一個(gè)主要變化就是它采用了Linux聲音架構(gòu)（ALSA）。ALSA目前是播放并管理音頻錄制和回放的缺省數(shù)字音頻架構(gòu)。ALSA很早以前就代替開放聲音系統(tǒng)（OSS）應(yīng)用于Linux平臺。盡管在2.6內(nèi)核下，ALSA可提供一種OSS模擬模式對舊的應(yīng)用軟件提供支持，但是升級系統(tǒng)使用ALSA才是長久之計(jì)。

    TimeSys公司發(fā)現(xiàn)在升級內(nèi)核前便采用ALSA是十分明智的。這樣，在用戶升級內(nèi)核時(shí)可以減少多個(gè)不確定因素，并確保ALSA與硬件一起工作正常。此外，用戶還能避免一些內(nèi)核升級過程中遇到的困難，并確保ALSA模塊設(shè)置命令已經(jīng)存在于/etc/modules.conf文件中。

    ALSA升級步驟如下：
    ◆ 從預(yù)先準(zhǔn)備好的套裝軟件中獲取版本的ALSA驅(qū)動(dòng)程序、庫和工具。雖然，2.6內(nèi)核源代碼中有ALSA驅(qū)動(dòng)程序，但用戶事先準(zhǔn)備好ALSA套件。這樣用戶就可以在升級內(nèi)核前，將系統(tǒng)升級到ALSA。如果用戶想使用ALSA的OSS模擬模式，那么也需要用戶獲取它的源代碼并安裝ALSA套件。
    ◆ 配置、編譯并組建ALSA套件，或者在系統(tǒng)中安裝二進(jìn)制命令。
    ◆ 使用Alsaconf應(yīng)用軟件對ALSA軟件進(jìn)行配置。該軟件可搜索用戶安裝的聲音軟件，生成當(dāng)前模塊加載信息，并選擇性地升級/etc/modules.conf文件。
    ◆ 使用alsamixer應(yīng)用軟件激活A(yù)LSA。該軟件可開啟ALSA的設(shè)置（ALSAzui初是關(guān)閉著的）。
    ◆ 將/etc/rc.d/init.d/alsasound啟動(dòng)文件與系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)執(zhí)行的命令文件連接起來。
    ◆ 執(zhí)行g(shù)enerate-modprobe.conf程序，從而將ALSA模塊設(shè)置移植到/etc/modprobe.conf文件。它可與2.6內(nèi)核需要的模塊工具一起工作。

    ALSA與OSS相比有許多優(yōu)勢。ALSA可以支持更多的音頻端口、聲卡和模塊化的驅(qū)動(dòng)程序。由于內(nèi)核和用戶空間是分開的，這樣可以簡化編寫、維護(hù)驅(qū)動(dòng)程序和音頻應(yīng)用軟件的過程。

    升級系統(tǒng)設(shè)置文件

    除了升級套裝軟件外，用戶通常需要手工升級一些系統(tǒng)啟動(dòng)和設(shè)置程序，以便安裝使用新的文件系統(tǒng)，并支持2.6內(nèi)核使用的模塊命名規(guī)則。

    在升級內(nèi)核時(shí)，用戶必須在/etc/fstab目錄下，為sysfs文件系統(tǒng)添加一行指令，建立一個(gè)入口。該入口指令的形式如下：
    none /sys sysfs noauto 0 0

    該入口可以為用戶的系統(tǒng)提供識別安裝sysfs文件系統(tǒng)的相關(guān)信息。如果用戶只想從2.6內(nèi)核啟動(dòng)，那么用戶只需defaults安裝選項(xiàng)，而不需noauto。這樣，無論何時(shí)當(dāng)用戶執(zhí)行“mount -a”命令時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)安裝sysfs文件系統(tǒng)。

    如果系統(tǒng)既能以2.4內(nèi)核啟動(dòng)，也可以2.6內(nèi)核啟動(dòng)，那么當(dāng)以2.4內(nèi)核啟動(dòng)時(shí)，noauto安裝選項(xiàng)將禁止用戶的系統(tǒng)自動(dòng)安裝sysfs文件系統(tǒng)。

    升級系統(tǒng)啟動(dòng)和關(guān)閉程序

    正如上文提到的，與2.6內(nèi)核相關(guān)的變化，諸如不同的文件名、模塊名和新功能，使得用戶在增加2.6內(nèi)核啟動(dòng)選項(xiàng)時(shí)需要對系統(tǒng)的啟動(dòng)程序進(jìn)行升級。

    用戶需要改變的文件依賴于用戶的系統(tǒng)啟動(dòng)順序和系統(tǒng)執(zhí)行的啟動(dòng)和關(guān)閉程序。不同的Linux套件在啟動(dòng)過程中使用的具體文件不同，盡管大多數(shù)基于SysVinit和initscripts套裝軟件?？梢酝瑫r(shí)應(yīng)付2.4內(nèi)核和2.6內(nèi)核啟動(dòng)過程的增強(qiáng)版套裝軟件可以直接由支持Linux系統(tǒng)的生產(chǎn)商提供。如果無法獲得此類套裝軟件，那么下面將告訴用戶需要做哪些改變。

    如果用戶要建立一個(gè)雙內(nèi)核啟動(dòng)系統(tǒng)，但是Linux生產(chǎn)商無法提供升級后的啟動(dòng)和關(guān)閉程序，那么根據(jù)用戶選擇的啟動(dòng)內(nèi)核為啟動(dòng)程序設(shè)置條件是一個(gè)不錯(cuò)的解決方案。zui簡單的方法是，在識別運(yùn)行內(nèi)核的基礎(chǔ)上，設(shè)置一個(gè)環(huán)境變量，示例如下：
    #VERSION=`uname -a | sed -e 's;.* （2.6）.*;1;'`

    接下來用戶可以檢查這一變量的值，并執(zhí)行與內(nèi)核版本相適應(yīng)的命令，例如：

if [ "x$VERSION" = "x" ]  then
        VERSION="2.4"
fi
if [ "x$VERSION" = "x2.6" ]  then
  action $"Mounting sysfs filesystem: " mount -n -t sysfs /sys /sys
fi

    使用2.6內(nèi)核時(shí)，用戶需要對啟動(dòng)程序所做的*個(gè)修改便是添加安裝sysfs文件系統(tǒng)的命令行。用戶的系統(tǒng)啟動(dòng)程序之一，也許是/etc/rc.sysint或是 /etc/rc.d/rc.sysinit，包含著一個(gè)安裝proc系統(tǒng)的入口。這個(gè)入口可以在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)在/proc目錄下安裝Proc文件系統(tǒng)。

    用戶還需要在安裝點(diǎn)/sys（用戶可以使用“mkdir /sys”命令建立）下為sysfs文件系統(tǒng)的安裝添加一個(gè)類似的入口。該入口在文件中的位置與/proc文件系統(tǒng)的安裝位置十分類似。

    同樣，在2.6內(nèi)核下，proc文件系統(tǒng)中包含內(nèi)核符號信息的文件名也發(fā)生了變化。為了保證啟動(dòng)程序可以找到內(nèi)核符號，用戶需要將系統(tǒng)啟動(dòng)文件中/proc/ksyms的所有示例變成/proc/kallsyms，后者的文件名可以被Linux2.6內(nèi)核使用。

    為了迎合2.6內(nèi)核的特點(diǎn)，proc文件系統(tǒng)中的一些用于2.4內(nèi)核的文件已移植到sysfs文件系統(tǒng)中。例如，USB硬件列表在2.4內(nèi)核下存儲(chǔ)在/proc/bus/usb/devices文件中，而在2.6內(nèi)核下則存儲(chǔ)在/sys/bus/usb/devices文件中。

    此外，用戶還要對系統(tǒng)關(guān)閉過程中調(diào)用的所有程序進(jìn)行相應(yīng)的修改。例如，在Red Hat系統(tǒng)中，關(guān)閉進(jìn)程會(huì)調(diào)用/etc/init.d/halt程序。該程序引用的是proc文件系統(tǒng)，而不是同等的sysfs文件系統(tǒng)。

    內(nèi)核編譯的簡便方法

    在前面*篇文章中，曾詳細(xì)介紹了Linux 2.6內(nèi)核的設(shè)置。如果用戶正在為一個(gè)已有的系統(tǒng)安裝2.6內(nèi)核，并且自己對內(nèi)核進(jìn)行設(shè)置，那么zui簡單的方法是重新使用現(xiàn)有系統(tǒng)中的內(nèi)核設(shè)置文件。用戶可以通過“make oldconfig”命令來設(shè)置目標(biāo)。它是一個(gè)基于文本的接口，可以調(diào)出已有的設(shè)置文件并對所有從內(nèi)核源代碼中找到的設(shè)置變量進(jìn)行排序。

    要想順利地將現(xiàn)有系統(tǒng)移植到2.6內(nèi)核，還應(yīng)注意在同一時(shí)間應(yīng)盡可能少地修改。前文已經(jīng)介紹了對套裝軟件、系統(tǒng)設(shè)置文件和啟動(dòng)程序的修改。然而，如果用戶還要為系統(tǒng)增加ALSA支持，并按上文建議的在移植到2.6內(nèi)核前便將系統(tǒng)升級至ALSA，那么用戶在確定2.6內(nèi)核系統(tǒng)工作正常前，不要改變ALSA支持作為一個(gè)可加載內(nèi)核模塊的特性。這樣，即使內(nèi)核無法正常工作，用戶仍然可以在集成ALSA支持的基礎(chǔ)上對內(nèi)核進(jìn)行重新設(shè)置。

    如果用戶要將一個(gè)商業(yè)Linux套件移植到2.6內(nèi)核，那么也許不必為系統(tǒng)硬件的細(xì)節(jié)擔(dān)心。諸如Red Hat和SuSE等商業(yè)Linux套件的優(yōu)勢之一就是它們擁有眾多集成或可加載內(nèi)核模塊，可以為各種各樣的PC或嵌入式硬件設(shè)備提供支持。

    如果正在移植一個(gè)商業(yè)Linux系統(tǒng)，而且擁有它的源代碼和內(nèi)核設(shè)置文件，那么可以先按照上文的指示將設(shè)置文件移植到2.6內(nèi)核下，并可激活用戶感興趣的各種功能和支持，例如ALSA。然后，便可以安裝設(shè)置2.6內(nèi)核和各種相關(guān)模塊，重啟并測試系統(tǒng)。如果用戶沒有系統(tǒng)的設(shè)置文件，那么可以通過執(zhí)行2.6內(nèi)核源代碼目錄下的“make defconfig”命令，建立一個(gè)缺省的設(shè)置文件。不同的系統(tǒng)架構(gòu)和不同的處理器擁有不同的內(nèi)核設(shè)置變量。用戶可以通過在命令行目標(biāo)的方式，看到不同架構(gòu)下的設(shè)置變量。以PowerPC （PPC）系統(tǒng)為例，命令如下：
    #make defconfig ARCH=ppc

    生成缺省的2.6內(nèi)核設(shè)置文件后，用戶必須對內(nèi)核進(jìn)行設(shè)置，以便提供系統(tǒng)硬件所需要的驅(qū)動(dòng)程序。

    這里無法介紹所有平臺的硬件識別方案，但是在大多數(shù)Linux套件中，硬件識別zui常用的兩個(gè)工具是Lspci和Lsusb。Lspci工具可以顯示所有PCI總線信息，并列出與它們相連的硬件設(shè)備。Lspci對于集成聲卡和顯卡的X86主板尤其有用，因?yàn)樗梢宰R別使用在主板PCI電路中的確切芯片。Lsusb工具可提供USB總線和連接設(shè)備的同類信息。

    在建立內(nèi)核設(shè)置文件的過程中，用戶需要的其它硬件信息還包括CPU的型號。用戶可以使用xconfig設(shè)置編譯程序中的Processor或Processor type and features面板設(shè)置這些信息。

    用戶也可以從/proc/cpuinfo文件中找到有關(guān)處理器型號的信息，只要執(zhí)行“cat /proc/cpuinfo”命令就可以了。

    zui后，還需要根據(jù)系統(tǒng)定制的內(nèi)核功能，對新內(nèi)核設(shè)置文件進(jìn)行一些修改。例如，用戶要查看內(nèi)核支持或使用的文件系統(tǒng)。執(zhí)行“cat /proc/filesystems”命令，從/proc/filesystems文件中獲得有關(guān)文件系統(tǒng)類型的信息。例如，SuSE Linux系統(tǒng)作用的根文件系統(tǒng)是Reiserfs文件系統(tǒng)，但是Reiserfs文件系統(tǒng)在2.6內(nèi)核下的缺省狀態(tài)是未被激活的。同樣，在2.6內(nèi)核下，缺省狀態(tài)下無法使用初始RAM，也不支持訪問SMB和CIFS文件系統(tǒng)。這些都需要事*行設(shè)置。

    小結(jié)

    如果用戶已經(jīng)按照這里介紹的方法移植或建立了內(nèi)核設(shè)置文件，并對它進(jìn)行了設(shè)置，那么就可以著手搭建并安裝內(nèi)核和需要的模塊了。內(nèi)核的搭建可以通過*內(nèi)核源代碼目錄下的“make”命令來完成。“make”命令成功執(zhí)行后，如何安裝內(nèi)核和模塊需要看系統(tǒng)的類型了。如果要升級的是一個(gè)桌面x86系統(tǒng)，那么可以使用“make install”和“make modules_install”命令安裝內(nèi)核和相關(guān)模塊。如果用戶正在為一個(gè)嵌入式系統(tǒng)交叉編譯2.6內(nèi)核，那么“make”命令的目標(biāo)要根據(jù)內(nèi)核二進(jìn)制命令的安裝位置和方式來確定。