Kernel Porting Lecture #7

목 차 임베디드리눅스 최신 경향 Kernel Porting Overview ARM Patch Xscale Patch PXA255-PRO3 Board Patch Kernel Configuration & Compiling Kernel fusing & Testing

임베디드 리눅스 관련 최신 경향 #1 : 삼성전자

임베디드 리눅스 관련 최신 경향 #2 : 구글(Google)

임베디드 리눅스 관련 최신 경향 #3 : Paradigm Shift Linux Win CE Ports Tool-chain Networks GUI Mobile Network GUI Networks ex) 휴대폰, 차세대 가전기기 ex) 홈 게이트웨이, 로봇

Kernel Porting Overview (1) 리눅스 커널을 특정 타겟 보드의 하드웨어 환경 및 특정 응용에 맞게 수정하는 과정 포팅 영역 H/W-dependent CPU porting Board porting H/W-independent Linux kernel의 주요 기능 선별 및 수정 특정 응용 실행에 효율적인 환경 구축 Application Linux Kernel H/W-indep. H/W-dep. Hardware 주로 H/W-dep. 영역에 대한 포팅을 kernel porting이라 함

Kernel Porting Overview (2) 이론적인 포팅 절차 실무에서의 포팅 절차  Original Kernel  ARM Core Patch  Target Board Patch  Reference Kernel  Target Board Patch  XScale Core Patch  Why? 1) 시간 2) 기능 구현 여부 : ex) SDIO, BlueTooth, CF I/O mode 3) 성능, 안정성

ARM Core Patch (1`) Linux kernel 준비 ARM Core Patch 준비 http://www.kernel.org/ 원하는 버전의 리눅스 커널을 상기의 사이트에서 다운로드받아 준비한다 예: linux-2.6.21.tar.gz linux-2.4.19.tar.gz ARM Core Patch 준비 ARM core patch는 ARM사에서 제공하나 리눅스 커널 2.6에 대해 더 이상 지원되지 않음 리눅스 커널 2.4(e.g, linux-2.4.19)에 대해 설명 http://www.arm.uk.linux.org/ 상기의 사이트에서 원하는 커널의 ARM core patch 파일을 다운로드한다 (e.g, patch-2.4.19-rmk4.gz)

ARM Core Patch (2`) ARM Core Patch 적용 # pwd /home/pxa255-pro3/kernel # ls linux-2.4.19.tar.gz patch-2.4.19-rmk4.gz # tar xvfz linux-2.4.19.tar.gz # cd /home/pxa255-pro3/kernel/linux-2.4.19 # zcat ../patch-2.4.19-rmk4.gz | patch –p1 (or # gunzip –d ../patch-2.4.19-rmk4.gz # patch –p1 < patch-2.4.19-rmk4 )

Xscale Patch (1`) Xscale Patch 필요성 Xscale Patch 준비 타켓 보드에서 사용하는 CPU: Xscale PXA255 processor 상기의 processor는 SoC processor로 ARM core 이외에 외부 장치와의 인터페이스 기능, 몇가지 기본적인 I/O 기능을 포함 추가적인 기능들에 대해 kernel patch가 필요 Xscale Patch 준비 특정 processor에 대한 patch는 몇몇 프리랜서들에 의해 제공 Xscale patch는 nico라는 프리랜서가 제공 ftp://ftp.arm.uk.linux.org/pub/linux/arm/people/nico/v.2.4 상기의 사이트에서 원하는 커널의 Xscale patch 파일을 다운로드한다 (e.g, diff-2.4.19-rmk4-pxa2.gz)

Xscale Patch (2) Xscale Patch 적용 # pwd /home/pxa255-pro3/kernel # ls diff-2.4.19-rmk4-pxa2.gz linux-2.4.19 linux-2.4.19.tar.gz patch-2.4.19-rmk4.gz # cd /home/pxa255-pro3/kernel/linux-2.4.19 # zcat ../diff-2.4.19-rmk4-pxa2.gz | patch –p1 (or # gunzip –d ../diff-2.4.19-rmk4-pxa2.gz # patch –p1 < diff-2.4.19-rmk4-pxa2 )

PXA255-PRO3 Board Patch (1) Board Patch 개요 타켓 보드에서 지원하는 각종 I/O 장치 및 인터페이스에 대한 kernel patch 예: Board description Ethernet I/F LCD display USB PCMCIA, CF, SD I/F etc. 타겟 보드 제조업체에서 제공

PXA255-PRO3 Board Patch (2) Board Patch 준비 Board Patch 적용 휴인스 사이트나 제공된 CD-ROM으로 부터 board patch 파일을 복사하여 준비 예: diff-2.4.19-rmk4-pro3.gz Board Patch 적용 # pwd /home/pxa255-pro3/kernel # cd /home/pxa255-pro3/kernel/linux-2.4.19 # zcat ../diff-2.4.19-rmk4-pro3.gz | patch –p1 (or # gunzip –d ../diff-2.4.19-rmk4-pro3.gz # patch –p1 < diff-2.4.19-rmk4-pro3 )

Kenel Compiling (1) Kernel image making Kenel Configuration  Kernel Compiling Kernel Configuration 타겟 보드에 탑재될 linux kernel의 구성, 주요 기능 및 옵션들을 설정  특정 응용에 적합하게 linux kernel 환경을 구축 커널 기능에 대해 ‘지원함’, ‘지원하지 않음’, ‘module로 지원함’으로 선택 실행 명령: # make menuconfig Kernel Compiling 커널 설정에 따라 커널 소스를 컴파일하여 커널 이미지를 생성 실행 명령: # make dep # make zImage

Kenel Compiling (2) Kernel image making 절차 # pwd /home/pxa255-pro3/kernel # cd /home/pxa255-pro3/kernel/linux-2.4.19 # make pro3_config // default configuration 적용 // 타겟 보드에 따라 지원되지 않을 수 있음 # make oldconfig (or # make menuconfig // default config.를 수정하고자 할 때.) # make clean // # make distclean # make dep # make zImage

Kenel Fusing Kernel Fusing 새롭게 생성된 커널 이미지를 u-boot bootloader 프로그램을 통해 타겟 보드의 플래시 메모리에 퓨징한다 퓨징 절차는 “강의-5” 내용을 참조

PXA255-PRO3 Board 실습 (1) PXA255-PRO3 Board Patch 실습 현재 실습중인 커널 버전은 linux-2.4.21이고, 이에 대한 kernel patch & compiling을 실습한다. Step 1: 커널 소스 준비 http://www.kernel.org/ 사이트에서 커널 소스 linux-2.6.21.tar.gz을 다운로드한다 커널 소스 압축을 해제한다: # tar xvfz linux-2.6.21.tar.gz Step 2: PXA255-PRO3 board patch 준비 PXA255-PRO3 board patch 파일 diff-2.6.21-pxa255-pro3.gz을 준비한다

PXA255-PRO3 Board 실습 (2) PXA255-PRO3 Board Patch 실습 (cont’n) Step 3: Board patch 적용 # cd ~/pxa255-pro3/kernel/linux-2.6.21 # ls ../diff-2.6.21-pxa255-pro3.gz diff-2.6.21-pxa255-pro3.gz # zcat ../ diff-2.6.21-pxa255-pro3.gz | patch –p1 Step 4: Kernel compiling # pwd /home/pxa255-pro3/kernel/linux-2.6.21 # make pro3_defconfig # make oldconfig # make uImage

PXA255-PRO3 Board 실습 (3) PXA255-PRO3 Board Patch 실습 (cont’n) Step 5: Kernel image 생성 결과 확인 현재 board patch에서는 커널 컴파일 후에 커널 이미지를 /tftpboot/pxa255_pro3/uImage-2.6.21-pro3로 복사한다 ls 명령어를 통해 생성된 커널 이미지를 확인한다 # ls –al /tftpboot/pxa255_pro3 Step 6: Kernel fusing 타겟 보드를 리셋하여 u-boot의 command mode로 들어간다 커널 퓨징과 관련하여 환경 변수를 확인 및 수정한다 PRO3> printenv 커널을 퓨징한다 PRO3> run linuxf

부록 : Menuconfig flow make pro3_defconfig make menuconfig cd include ; ln -sf asm-arm asm lxdialog compile script/Menuconfig arch/arm/config.in .config 有 no arch/arm/defconfig yes lxdialog Configuration .tmpconfig , .tmpconfig.h mv .tmpconfig .config mv .tmpconfig.h include/linux/autoconf.h exit

부록 : Patch file 만들기 Patch file Patch file은 두 파일이나 디렉토리간의 차이점을 출력해주는 프로그램인 diff에 의해 만들어진 파일을 의미. 프로그램의 기능향상이나 문제점을 파악하기 위함. 보관의 용이, Version up 관리 용이

부록 : Patch file 만들기(con’t) diff 사용법 hello.c hello2.c #include <stdio.h> int main(void) { printf("hello world!!!\n"); return 0; } #include <stdio.h> int main(void) { printf("hello world!!!\n"); printf("hello bedguy!!!\n"); return 0; } [root@bedguy /root]# diff -uNr hello.c hello2.c > hello.patch [root@bedguy /root]# cat hello.patch --- hello.c Thu Aug 30 14:08:05 2001 +++ hello2.c Thu Aug 30 14:06:54 2001 @@ -2,6 +2,7 @@ int main(void) { printf("hello world!!!\n"); + printf("hello bedguy!!!\n"); return 0; } [root@bedguy /root]# Org file New file Patch file

부록 : Patch file 만들기(con’t) -p option p1 - 첫번째 슬래쉬를 뺀 곳부터 Patch 적용(보통 디렉토리 전체) p0 – 그 상위 디렉토리에서부터 적용(파일 하나 비교) [root@bedguy /root]# cat hello.patch | patch -p0 [root@bedguy /root]# cat hello.c #include <stdio.h> int main(void) { printf("hello world!!!\n"); printf("hello bedguy!!!\n"); return 0; } [root@bedguy /root]#

부록: Link http://www.arm.linux.org.uk/ The ARM Linux Project http://www.netwinder.org/ netwinder http://handhelds.org/ IPAQ 관련 http://www.cs.cmu.edu/~wearable/software/ The Wearable Group http://www.lart.tudelft.nl The LART Pages http://www.kelp.or.kr/ Korea Embedded Linux Project http://www.kesl.org/ Korea Embedded System og Linux http://www.huins.com/ Huins, Co. http://linux.flyduck.com/ Kernel site http://kernelkorea.org/ Linux kernel http://www.linuxro.com/ ecos porting http://pcmcia-cs.sourceforge.net/ Linux PCMCIA Information Page http://ftp.arm.linux.org.uk/ The ARM Linux Project FTP http://www.kr.ibm.com/developerworks/ 전문 강좌 http://www.freechal.com/embedded/ 임베디드 리눅스 개발자 그룹 http://www.fsf.org/ gnu homepage http://www.phystech.com/download/ server demon program