linux内核，驱动，应用程三者的概念和之间的关系

Posted 2023-04-15

我知道三者是怎么下载到开发板的，linux内核是编译以后利用u-boot下载到开发板的，那驱动程序是单独下载的还是编译好后放在linux内核中一起随内核编译下载的还是其它的什么，应用程序编译好后放在内核中还是单独下载到开发板的，要是单独下载的话那它们之间的下载顺序是怎么样的。本菜鸟也是刚学linux 嵌入式，我觉得怎么样写代码这不重要，重要的是弄清楚一些概念，很多书只讲了怎样写代码，怎么移植，但不知道如何下载。

首先，要理解操作系统的概念，操作系统是用户和硬件之间的一层媒介程序。不管是Linux还是Windows或者安卓、ios，它的主要功能有两点：
1、有效管理硬件。
2、方便用户操作。

其次，Linux内核是Linux系统的核心程序，主要完成任务调度、内存管理、IO设备管理等等功能，主要目的是为了应用程序提供一个稳定良好的运行环境，这是一个基础。

再次，驱动程序是操作系统有效管理硬件的一个途径。应用程序是方便用户操作提供的程序，比如Shell，Linux中的bash shell以及KDE、gnome等图形Shell都是应用程序。 你可以简单的理解为驱动程序实现了操作系统对硬件的有效管理，应用程序实现了操作系统方便用户操作的目的。

最后，从编程角度来看，Linux内核就是一个调用库，应用程序通过调用Linux提供的API函数来实现操作，Linux内核通过与驱动通信实现对硬件的有效管理。具体的编程细节，需要自己在实践编程中体会。这是一个整体的描述。 参考技术A 1、首先楼主脑子中要有个概念 U-BOOT（BOOTLOADER） LINUX内核（一般包含驱动，也就是和内核一起编译好后下载到板子中） 文件系统（包含用户应用程序等）这三个重要部分 是按照预先设定好的位置放置于NAND FLASH(我这里就不说BOOTLOADER放在NOR FLASH，从NOR 启动了)，板子上电后直接运行 BOOTLOADER，BOOTLOADER 根据预先设置好的位置 把LINUX内核加载到内存，并将控制权交给LINUX内核，内核利用文件系统驱动（比如YAFFS驱动等）来从NAND FLASH中操作文件系统。
2、应用程序是放在文件系统（比如YAFFS文件系统）中的，所以应用程序不放在内核中，而是放在文件系统中，制作成文件系统一并下载到NAND FLASH中（或者通过其它途径把文件拷贝到该文件系统中）。追问

文件系统编译好后单独利用U-Boot下载到开发板中的吗，是不是U-BOOT已经把nand flash分区好了，先将内核下载到一个分区，再下载文件系统啊,另外应用程序是编译好后放在文件系统的哪个文件夹中，还是将应用程序源文放到文件系统中一起编译，如果是这样那放到文件系统的哪个文件夹下

追答

是的，需要单独下载到开发板中，分区是事先根据各个大小确定好位置后，然后BOOTLOADER和内核的分区里面一致不冲突就可以了。你可以先下载文件系统后在下载内核，不冲突。因为现在已经对这两块内容固定起始位置了。先下载哪个都无所谓。

本回答被提问者采纳 参考技术B 先说内核，内核就是系统本身，你可以考虑为 win7 系统。 驱动呢，可以编译进内核，也可以不编译进去。不编译进去的时候，可以在内核跑起来之后，用insmod 加载进内核，这个过程，就好比你在win7 下，从网上下载一个显卡驱动并装上。应用呢，就是内核起来后，可以在系统里跑的程序，比如浏览器什么的。那么驱动和应用有啥不同呢，应用是调用内核提供给用户空间的接口，而驱动是在内核空间运行的，用的是内核内部的接口。

Linux内核配置和编译原理 & menuconfigMakefile.config三者之间的关系

1、内核的配置体系

内核是高度可裁剪的，开发产品时根据产品的需求将无用的模块裁剪掉，也就是不要编译进内核，这样编译出来的内核体积小，节省内存，还可以节省性能。由此就需要条件编译，但是内核的可选编译模块太多了，必须要用一套编译体系来管理。我们可以这样类比来理解为什么内核需要一套编译体系来进行配置：当工程只有一个a.c，我们可以直接"gcc a.c"进行编译，但是有1000个源文件，用这种方法就不可行了，于是我们用Makefile进行编译；Makefile可以通过条件编译来让同一份代码在不同的平台上运行，假设代码编译的条件只用选两个平台(arm和下x86)，我们可以"make plat=arm"或者"make plat=x86"，那如果要条件编译的选项有上千个，同样的这样手工选择的方法也不可行，于是发明了一套编译体系来实现条件编译。总结：工程要管理的源文件太多，发明了Makefile；内核的Makefile要实现的条件编译太多，发明了一套编译体系；内核的配置体系由：Makefile、menuconfig、.config三部分构成。

2、内核配置和编译步骤

（1）确认Makefile：确认ARCH变量，比如ARCH=arm，表示编译ARM平台的内核，这个根据你用的soc选择；检查交叉编译工具链有没有设置对。如：CROSS_COMPILE ?= /usr/local/arm/arm-2009q3/bin/arm-none-linux-gnueabi-
（2）make xxxx_defconfig：执行该语句后出现：configuration written to .config这句话就成功了。xxxx_defconfig是配置文件，指导编译内核，根据自己的硬件平台去选择，这句指令的作用就是生成.config文件，相当于"cp arch/xxx/configs/xxx_defconfig ./config",xxxx_defconfig是放在arch/平台名/configs下的。
(3)make menuconfig:会出现图形化的界面，可以在此界面配置内核，加载或者去除掉某些模块。
执行menuconfig可能出错的原因：屏幕太小，显示不了。解决方法就是全屏或者把字体调小；ncurses库没装，会有相关报错信息；

3、".config"文件

.config文件是一个隐藏文件，要用"ls -a"才能看见，默认是没有这个文件的，需要执行配置命令（make xxxx_defconfig）后才会生成。.config文件最初就是由xxxx_defconfig文件复制得来，里面全是配置项，以行为单位。每个配置项的格式都是CONFIG_xxx=x，每个配置项都可以在menuconfig中找到。CONFIG_xxx是配置项的名字，该配置项在menuconfig中的名字就是xxx，等号后面是配置的结果，可以是Y、N、M，Y代表编译连接此模块，N代表不编译此模块，M代表将该模块单独编译成.ko文件。
总结：.config文件最初由xxxx_defconfig文件复制得来，然后可以在menuconfig中做修改，最终Makefile会读取.config文件，里面的每个配置项都会指导内核的编译。

4、menuconfig详解

参考博客《Linux内核配置——menuconfig》。

5、Kconfig文件

参考博客《Linux内核配置——Kconfig文件》。

6、menuconfig、Makefile、.config三者之间的关系

6.1、Kconfig文件内容

config DM9000
	tristate "DM9000 support"
	depends on ARM || BLACKFIN || MIPS
	default y
	select CRC32
	select MII
	---help---
	  Support for DM9000 chipset.

	  To compile this driver as a module, choose M here.  The module
	  will be called dm9000.

6.2、.config文件

6.3、对应在menuconfig中

6.4、文件之间关系的解读

通过以网卡芯片DM9000的配置为例，讲解几个文件之间的联系。
(1).config文件默认在内核源码中是没有的，要先执行"make xxxx_defconfig"生成.config文件，这是对内核的初步配置。其中DM9000对应的名字是CONFIG_DM9000，等号后面的对DM9000的配置选项；
(2)执行"make menuconfig"，在menuconfig会读取.config和Kconfig，在menuconfig中可以找到DM9000配置项，可以再次选择；
(3)Kconfig中DM900的内容是.config和menuconfig内容的来源，仔细对比DM9000在三个文件中的名字，可以发现关联；
(4)关闭menuconfig后，会把改变过的选项写会到.config中；
(5)Makefile中，会去.config中读取每项配置，其中就包括CONFIG_DM9000，如果CONFIG_DM9000=y则将编译进内核，如果CONFIG_DM9000=n则不会编译，如果CONFIG_DM9000=m则单独编译成.ko文件；