树莓派内核(Kernel)的交叉编译

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Raspberry Pi本身的硬件性能不是很高,在pi上直接编译源代码,非常消耗时间,为了节省时间,所在在性能强的PC或server上进行交叉编译。前面介绍过普通应用程序的交叉编辑环境和操作过程,下面要更进一步,介绍系统内核(Kernel)的交叉编译。

参考文档: 官方文档

环境准备:
PC操作系统: ubuntu 12.04, 64bit

相关软件:
linux-rpi-3.6.y.zip linux源码
firmware-master.zip 固件依赖
tools-master.zip 交叉编译环境工具
获取方法

$ git clone git://github.com/raspberrypi/firmware.git PRiFirmware
$ git clone git://github.com/raspberrypi/linux.git RpiLinux
$ git clone git://github.com/raspberrypi/tools.git RpiTools

由于下载比较慢,如果不升级的话,直接下载zip包靠谱一点。
步骤:(其实和直接编译内核步骤类似)
1 获取当前树莓派Kernel的.config文件,并进行自定义的配置,拷贝到PC上
2 在PC上执行

$ mv .config /RPiLinux
$ cd RpiLinux/

编辑老的配置文件

$ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=../RpiTools/arm-bcm2708/arm-bcm2708hardfp-linux-gnueabi/bin/arm-bcm2708hardfp-linux-gnueabi- oldconfig

如果需要添加新的模块

$ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=../RpiTools/arm-bcm2708/arm-bcm2708hardfp-linux-gnueabi/bin/arm-bcm2708hardfp-linux-gnueabi- menuconfig

(官方提供的编译工具中包含三套工具链
arm-bcm2708hardfp-linux-gnueabi
arm-bcm2708-linux-gnueabi
gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-raspbian
我们选择带hardfp硬解码的工具。)
一路enter,选择默认值,可以看出里面包含不少对加载驱动的选取。

3 编译

$ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=../RpiTools/arm-bcm2708/arm-bcm2708hardfp-linux-gnueabi/bin/arm-bcm2708hardfp-linux-gnueabi- -j4

-j标示cpu的核数,多核编译提高速度
这个过程可能需要二十分钟
最终,arch/arm/boot/zImage 就是我们所编译获得的文件。zImage 是 Compressed kernel image 文件,要转换为 kernel.img 还需要进一步处理。

$ cd ../RpiTools/mkimage/
$ ./imagetool-uncompressed.py ../../RpiLinux/arch/arm/boot/zImage

编译新lib:
新的Kernel要正确运行,还需要编译所需的module,主要对应“/lib”目录下的内容。编译时,使用“INSTALL_MOD_PATH”参数指定目标路径。

$ cd ../..
$ mkdir modules
$ cd RpiLinux/
$ make modules_install ARCH=arm CROSS_COMPILE=../RpiTools/arm-bcm2708/arm-bcm2708hardfp-linux-gnueabi/bin/arm-bcm2708hardfp-linux-gnueabi- INSTALL_MOD_PATH=../modules

备份 Firmware:

$ cd ..
$ mkdir backup
$ sudo mount /dev/sdc1 /media/SD/
$ cd /media/SD/
$ mv *.elf *.bin ~/gitpool/raspberrypi/backup/

升级RPi的kernel、Firmware、lib

$ cd ~/gitpool/raspberrypi/RPiFirameware/boot
$ sudo cp ~/gitpool/raspberrypi/RpiTools/mkimage/kernel.img kernel_new.img
$ cp bootcode.bin fixup.dat fixup_cd.dat start.elf /media/SD/
$ cd ../hardfp/opt/
$ sudo umount /media/SD 
$ sudo mount /dev/sdc2 /media/SD/ 挂在根分区
$ sudo cp -r vc/ /media/SD/opt/

将新的vc库复制到SD卡,因为之前选用的工具链是hardfp,所以现在所选用的vc库也是硬解码的版本(RPiFramware/hardfp/opt/vc)。

$ cd ../../..
$ sudo cp -r modules/lib /media/SD/

(注意这步直接cp就好,我之前为了备份/lib,把/lib目录mv成bak了,整个树莓派就没法用了。。)
将SD插回树莓派,可以看到其正常启动。至此树莓派新内核编译完成。
树莓派是很强大而且学习资料相当丰富的ARM平台,对学习linux内核是很有帮助的,并且做实验也是非常方便。



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