1 Introduction
内核是管理计算机软硬件资源、驱动下层、承接上层的程序，分为微内核(winodws)和聚内核(linux或叫宏内核、单内核)。聚内核把所有模块编译在一起形成一个单独的内核镜像文件，各个模块之间通过函数调用，效率非常高，微内核只实现核心功能，其它功能单独编译，各模块之间通过进程间通信机制完成。
因聚内核的特点，其每增加删减一个功能就要重新编译整个内核，所以模仿微内核增加了模块插拔机制，聚内核把核心的/不常改动的功能编译在一起，而把易于变动的功能做成模块来动态插拔，这同时减少了内核镜像的体积，节约了内存空间。
附：Linux内核使用GNU C开发，内核的开发需遵循GPL协议；编译内核时可设置是否支持模块，也可禁止在系统启动后装载模块；Linux内核已从传统的奇偶稳定性发展为全部稳定，更多版本相关：https://baike.baidu.com/item/Linux%E5%86%85%E6%A0%B8
1 Kernel porting
2 Kernel programming
inode 结构体
Unix系统一切皆文件，inode标识着这些文件，包含着所有文件的所有信息，
对文件系统操作的一些命令，本质是对inode的操作，如df ls stat find grep...命令
文件系统百分之一的空间分配给inode
文件类型：普通文件、目录、设备文件、链接文件、管道文件、套接字文件等 管理方式：目录树
inode是理解Linux文件系统和硬盘存储机制的基础
inode是在物理存储区（如硬盘、flash等）的、用于记录文件所有信息(除文件名)的存储区域，在系统中表现为一个结构体，文件与inode一一对应。
inode的数量再物理存储区格式化时就已经确定，每N个字节分配一个inode，每个inode占128byte (如果N是1K，物理存储空间是1G，那么会分配1024个inode，占用空间为128M)
因为一个文件对应一个inode，所以系统可能出现 仍有剩余空间 但已无法创建新的文件的情况
使用df -i命令查看每个每个分区分配的inode数量和使用情况
每个inode都有一个唯一ID，使用ls -i可以查看
inode的存储区域与文件数据的存储区域是分开的，
对文件进行移动、重命名等操作不会影响到inode的ID 复制文件相当于创建，会增加inode
- 删除文件与inode
删除文件其实并不是删除文件数据，而是标记此inode可复用了，如果有新的文件需要覆盖这个空间，那么数据就会被清除
硬链接与软链接
软链接
- 软件连接是一个文件，具有唯一inode ID，假设软链接文件是A，被链接文件是B，则A指向B
- 操作A会被指向B，删除A不影响B，删除B将不能访问A，除非A再指向其它(非软链接)文件
可以有多个软链接文件指向链接文件
硬链接
- 硬链接也是一个文件，但其inode ID与被链接文件相同，假设硬链接文件是A，被链接文件是B
- 操作A相当于操作B，反之亦然, A和B永远保持着相同的内容，并且删除任何一个都不影响另一个
- 仍然可以有多个硬链接文件。硬链接相当于文件副本，只是文件名不同。
ext2 ext3 ext4等文件系统都支持inode，但分区和排布情况不同
从视图上看，文件系统将物理存储区划分为：引导块、超级块、inode表、文件数据块。 引导块 - 引导代码 boot区，如果没有操作系统，该块可能为空 超级块 - 存储文件系统的信息 inode表 - 存储文件 的信息， 操作文件时内核会将该表加载到内存
要明确的概念是，文件系统与操作系统是独立的概念，文件系统可以脱离操作系统而存在，但操作系统必须依赖文件系统 。比如你可以将一个U盘或SD卡等格式化成某个文件系统，然后这个存储介质就以如上视图划分了，但显然没有任何操作系统
根文件系统 是指已经在上述视图中存在结构树的文件系统，比如Linux根文件系统，已经包含了/ /lib /bin等等，只是不同的版本包含的不一样. 显然，跟文件系统是已经布局好的文件系统，直接与操作系统运行环境相关。
- 内核、文件系统、根文件系统、操作系统之间的关系
内核是操作系统的基本核心，与文件系统、根文件系统无关，是独立的。
文件系统就是如上所述的，也是独立的，与内核、操作系统都没有关系，格式化为某种文件系统，其视图结构就已经确定。
根文件系统是在文件系统上的填充，文件系统只有结构框架，而根文件系统就是在其框架下的内容填充，填充了什么呢？这与操作系统相关，如果是Linux，一般填充/ /bin /etc /lib ...等等目录和文件，这些是操作系统必备的运行环境和工具，不同的根文件系统版本等区别也会导致内容的不同。
操作系统 在UNIX高级环境编程 中提到是 内核+shell&公共函数库 (+App) 的集合，实际就是 内核 + 根文件系统，这也是为什么在Linux移植的过程中，Uboot启动之后只需烧录Linux内核和根文件系统的原因。 shell和公共函数库都包含在了根文件系统当中。
/sys , 内核数据结构的可视化窗口，非磁盘文件系统，可以理解为内核在内存中的树结构视图映像，使得用户可以实时访问和调试内核
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培训内容
- 编译内核源码
内核官网: www.kernel.org
a. 解压 [root@deng arm]# ls linux-3.5-20151029.tgz linux-3.5-20151029.tgz [root@deng arm]# tar -xzvf linux-3.5-20151029.tgz
b. 配置内核
清除相关文件 [root@deng linux-3.5]# make distclean
使用已经移植好的配置 [root@deng linux-3.5]# cp tiny4412_linux_defconfig .config
关闭TrustZone [root@deng linux-3.5]# make menuconfig
注意: 使用方向键控制上下移动
│ ┌────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ [] Patch physical to virtual translations at runtime │ │
│ │ General setup ---> │ │
│ │ [] Enable loadable module support ---> │ │
│ │ [*] Enable the block layer ---> │ │
│ │ System Type ---> <-----选中此项 然后按回车 │ │
│ │ [ ] FIQ Mode Serial Debugger
出现如下界面
│ ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ [] MMU-based Paged Memory Management Support │ │
│ │ ARM system type (SAMSUNG EXYNOS) ---> │ │
│ │ ** Boot options │ │
│ │ [ ] S3C Initialisation watchdog │ │
│ │ [ ] S3C Reboot on decompression error │ │
│ │ [] Force UART FIFO on during boot process │ │
│ │ (0) S3C UART to use for low-level messages │ │
│ │ (0) Number of additional GPIO pins │ │
│ │ (0) Space between gpio banks │ │
│ │ -- ADC common driver support │ │
│ │ [] PWM device support │ │
│ │ * Power management │ │
│ │ [ ] S3C2410 PM Suspend debug │ │
│ │ [ ] S3C2410 PM Suspend Memory CRC │ │
│ │ SAMSUNG EXYNOS SoCs Support ---> │ │
│ │ Processor Type │ │
│ │ Processor Features ** │ │
│ │ [] Support TrustZone-enabled Trusted Execution Environment │ │ <------选中此项 按空格
│ │ [ ] Support for the Large Physical Address Extension │ │
│ │ [] Support Thumb user binaries │ │
│ │ [] Enable ThumbEE CPU extension
不要选中Support TrustZone
│ ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ [] MMU-based Paged Memory Management Support │ │
│ │ ARM system type (SAMSUNG EXYNOS) ---> │ │
│ │ ** Boot options │ │
│ │ [ ] S3C Initialisation watchdog │ │
│ │ [ ] S3C Reboot on decompression error │ │
│ │ [] Force UART FIFO on during boot process │ │
│ │ (0) S3C UART to use for low-level messages │ │
│ │ (0) Number of additional GPIO pins │ │
│ │ (0) Space between gpio banks │ │
│ │ -- ADC common driver support │ │
│ │ [] PWM device support │ │
│ │ * Power management │ │
│ │ [ ] S3C2410 PM Suspend debug │ │
│ │ [ ] S3C2410 PM Suspend Memory CRC │ │
│ │ SAMSUNG EXYNOS SoCs Support ---> │ │
│ │ Processor Type │ │
│ │ Processor Features ** │ │
│ │ [ ] Support TrustZone-enabled Trusted Execution Environment │ │ <-- 取消选中
│ │ [ ] Support for the Large Physical Address Extension │ │
│ │ [] Support Thumb user binaries │ │
│ │ [*] Enable ThumbEE CPU extension
然后 exit ... exit 保存
c. 编译 [root@deng linux-3.5]# make -j4
LD arch/arm/boot/compressed/vmlinux OBJCOPY arch/arm/boot/zImage Kernel: arch/arm/boot/zImage is ready 出现以上信息 表示内核编译成功
- 安装dnw工具
a. 解压
[root@deng arm]# ls dnw-linux.tar.gz
dnw-linux.tar.gz
[root@deng arm]# tar -xzvf dnw-linux.tar.gz
b. 编译 [root@deng arm]# cd dnw-linux [root@deng dnw-linux]# make
c. 安装 [root@deng dnw-linux]# make install
d. 测试
[root@deng dnw-linux]# dnw
Usage: dwn [-a load_addr]
- 启动内核
minicom: DengJin # dnw 0x40008000
PC:
[root@deng linux-3.5]# dnw arch/arm/boot/zImage
load address: 0x57E00000
Writing data...
100% 0x0048FF8A bytes (4671 K)
speed: 3.896146M/S
[root@deng linux-3.5]#
minicom:
DengJin # bootm 0x40008000
如果能够启动内核 表示Ok
4. Android系统的烧写
a. 对SD卡进行分区
DengJin # fdisk -c 0 500 800 500
b. 格式化分区
DengJin # fatformat mmc 0:1
c. Android工具的安装
解压
[root@deng arm]# ls android_tools.tgz
android_tools.tgz
[root@deng arm]# tar -xvf android_tools.tgz
将相关命令拷贝到/usr/local/bin目录中
[root@deng arm]# cp usr/local/bin/* /usr/local/bin/
测试
[root@deng arm]# fastboot
usage: fastboot [ <option> ] <command>
d. 编译内核
[root@deng linux-3.5]# cp tiny4412_android_defconfig .config
关掉TrustZone
[root@deng linux-3.5]# make -j4
e. 使用fastboot烧写Android系统
相关文件
images\Android\zImage Android 内核
images\Android\ramdisk-u.img Android 根分区映象
images\Android\system.img Andorid 系统分区映象
image\Android\userdata.img Andorid Data 分区映象
minicom:
DengJin # fastboot
PC:
烧写自己编译好的内核
[root@deng linux-3.5]# fastboot flash kernel arch/arm/boot/zImage
PC:
(格式化userdata和cache)
[root@deng Android4.2.2]# fastboot -w
烧写ramdisk
[root@deng Android4.2.2]# fastboot flash ramdisk ramdisk-u.img
烧写system
[root@deng Android4.2.2]# fastboot flash system system.img
minicom:
设置启动参数
DengJin #set bootargs "console=ttySAC0,115200n8 androidboot.console=ttySAC0 lcd=S70 ctp=2"
DengJin #saveenv
说明:
bootargs 是内核启动的参数
console 是Linux输出的串口
androidboot.console Android的输出串口
lcd 是屏幕的型号
ctp 触摸点数
设置启动命令
DengJin #set bootcmd "movi read kernel 0 40008000;movi read rootfs 0 41000000 400000;bootm 40008000 41000000"
DengJin #saveenv
说明:
bootcmd 启动uboot之后 执行的命令
复位 重启