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割茧苍
6 years ago
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1 嵌入式 Linux 聚芯嵌入式系统设计研修班潘家飞

2 嵌入式 Linux 应用

3 嵌入式 Linux 的特点 OpenSource Tiny 一个功能完备的 Linux 内核要求大约 1 MB 内存 Linux 系统甚至可以仅使用 256 KB ROM 和 512 KB RAM 进行工作可移植性模块化

4 Linux 系统组成硬件平台 Bootloader Linux 内核文件系统

5 基于 NFS 的嵌入式软件开发流程配置 TFTP 服务配置 NFS 服务制作开发环境的 rootfs 基于该 rootfs 进行内核移植裁剪等工作用 pmon2000 启动内核进行调试开发制作嵌入式 rootfs, 如 busybox 交叉编译开发应用软件, 在 NFS 系统上调试烧写内核和文件系统测试

6 Bootloader 初始化基本硬件下载内核传递参数 root video ip memsize

7 Linux 根文件系统 root 文件系统唯一性, 文件系统的入口基本目录结构 /bin: 存放 Linux 最基本的可执行程序 /sbin: 存放系统管理员使用的可执行程序 /dev: 存放所有的设备文件 /proc: 系统运行信息, 实际存储在内存中 /usr: 用户应用程序和文件 /etc: 存放系统配置和启动脚本 /lib: 存放系统和应用程序运行所需要的动态链接库

8 嵌入式文件系统 busybox 将许多常用的 Linux 命令和工具结合到了一个单独的可执行程序 busybox 中所有命令都是指向 busybox 的链接例如 ln s busybox ls 即可生成 ls 命令生成的整个文件系统只有 1M 大小官方网站

9 实验 : 配置交叉编译 busybox make menuconfig 编译 makefile CROSS_COMPILE?= mipsel-linuxmake make install _install 目录

10 嵌入式 GUI(1) 桌面 Linux 图像系统 X Windows 系统 (XFree86 或者 Xorg) 作为显示界面的基础 GNOME 或者 KDE 作为桌面环境需要比较多的资源 (RAM 和存储空间 ) X Window System : 5MB RAM, 16MB disk GNOME : 14MB RAM, 95MB disk KDE : 11MB RAM, 96MB disk Mozilla : 12MB RAM, 26MB disk 嵌入式 GUI 系统 TinyX Qt/Embedded

11 嵌入式 GUI(1)--TinyX TinyX 是一个针对嵌入式系统设计的 X Window, 相对 PC 版的 X Window 而言, 它占用的资源要少很多, 服务器程序仅 700 多 K, 客户端的动态库约 2M 多 ( 根据需要而定 ) TinyX 并不是一个独立的软件包, 而是 X Window 的一种编译配置所有能够在标准 X 下运行的程序都能移植到 tinyx 上从字符界面到启动 tinyx 只需要 2 秒左右的时间不需要 libc, 兼容任何 Linux 版本

12 嵌入式 GUI(2)--QTE/Qtopia 因为 Qt 是 KDE 等项目使用的 GUI 支持库 Qt/Embedded 是面向嵌入式系统的 Qt 版本许多基于 Qt 的 X Window 程序可以非常方便地移植到 Qt/Embedded 版本上 Qtopia and Qt/Embedded -- Qtopia 是一个用于 PDA, 掌上电脑和网络应用产品的移动设备窗口环境和应用套件, 它基于 Qt/Embedded, 包括 PIM 应用程序,Internet 客户端, 娱乐和游戏程序, Qtopia/PDA 可使用商业版权或者开源协议, 但 Qtopia Phone Edition 只能用于商业

13 嵌入式 GUI(3)--QTE/Qtopia PDA 版本 Phone 版本

14 编译器介绍 Binutils: Binutils 是一组开发工具, 包括连接器, 汇编器和其他用于目标文件和档案的工具包括下列程序 : addr2line, ar, as, c++filt, gprof, ld, nm, objcopy, objdump, ranlib, readelf, size, strings 和 strip GCC: GNU 提供的编译器家族, 它能够支持 C, C++, Objective-C, Fortran, Java 和 Ada 等等程序设计语言 Glibc GNU 提供的标准库函数嵌入式 C 库, 如 :uclibc 体积更小兼容 glibc

15 实验一 : 聚芯 Linux 内核交叉编译环境 mipsel 工具链安装 tar -jxvf jx_linux_cross.tar.bz2 一定要解压到根目录下然后设置环境变量, 可执行路径加到 PATH PATH=$PATH: :/Cross/target/local/bin export PATH

16 交叉编译工具介绍 ( 一 ) mipsel-linux-gcc: 交叉编译的 c 编译器 mipsel-linux-ld: 交叉编译的链接工具 mipsel-linux-objcopy: 目标文件格式转换, 支持 BIN ELF 文件格式, 例如 : mipsel-linux-objcopy -O binary vmlinux vmlinux.bin Mipsel-linux-objdump: 显示从 elf 文件中的反汇编, 例如 : mipsel-linux-objdump ald vmlinux>linux.s ( 具体参数可以通过 man mipsel-linux-objdump 来查看帮助 )

17 交叉编译工具介绍 ( 二 ) mipsel-linux-nm: 列出 elf 文件的符号表信息, 例如 : System.map 文件就是由 mipsel-linux-nm 生成 mipsel-linux-readelf: 生成 elf 文件信息及其内部各段信息 mipsel-linux-size: 列出 elf 文件各个段的大小及其位置, 如 text data 和 bss 段 ( 用于为全局和静态变量保留空间, 数据静态内存分配区域 ) Mipsel-linux-strings: 列出 elf 文件中的字符串常量

18 其它相关工具 ldd: 列出程序或者命令所需要的共享库 ldconfig 是一个动态链接库管理命令 ldconfig 命令的用途, 主要是在默认搜寻目录 (/lib 和 /usr/lib) 以及动态库配置文件 /etc/ld.so.conf 内所列的目录下, 搜索出可共享的动态链接库 ( 格式如前介绍,lib*.so*), 进而创建出动态装入程序 (ld.so) 所需的连接和缓存文件. 缓存文件默认为 /etc/ld.so.cache, 此文件保存已排好序的动态链接库名字列表

19 实验二 : 开发环境之 tftp 服务器配置 /etc/xinetd.d/tftp service xinetd restart

20 实验三 : 开发环境之 NFS 服务器配置 /etc/exports service nfs restart mount -t nfs :/nfsroot/redhat /mnt/nfs

21 Linux 内核版本版本号 :x.yy.zz 例如 : yy 为偶数表示发行版

22 Linux 基本体系结构

23 Linux 内核结构

24 Linux 内核源码 Arch: 含了此核心源代码所支持的硬件体系结构相关的核心代码 Include: 包括了核心的大多数 include 文件另外对于每种支持的体系结构分别有一个子目录 init : 此目录包含核心启动代码 Mm: 包含了所有的内存管理代码与具体硬件体系结构相关的内存管理代码位于 arch/*/mm 目录下. Drivers: 系统中所有的设备驱动都位于此目录中它又进一步划分成几类设备驱动, 每一种也有对应的子目录, 如声卡的驱动对应于 drivers/sound Ipc: 此目录包含了核心的进程间通讯代码 Fs:Linux 支持的文件系统代码不同的文件系统有不同的子目录对应, 如 ext2 文件系统对应的就是 ext2 子目录 Kernel: 主要核心代码同时与处理器结构相关代码都放在 arch/*/kernel 目录下 Net: 核心的网络部分代码里面的每个子目录对应于网络的一个方面 Lib: 此目录包含了核心的库代码与处理器结构相关库代码被放在 arch/*/lib/ 目录下 Scripts: 此目录包含用于配置核心的脚本文件 Documentation: 此目录是一些文档, 起参考作用

25 实验四 : 聚芯内核源代码介绍

26 实验五 : 聚芯内核裁剪.config jx_config 配置结构解析增加配置选项

27 实验六 : 聚芯 Linux 内核编辑编译生成文件 Vmlinux:elf: 格式的内核文件 Vmlinux.bin: 二进制格式的内核文件 System.map: 内核符号表地址

28 聚芯内核参数设置 Root Video video=icte32:lcd_or_vga:x:disp_mod:x NFS root=/dev/nfs ip=<client-ip>:<server-ip>:<gw-ip>:<netmask> nfsroot=[<server-ip>:]<root-dir>

29 实验七 : 启动 Linux

Cygwin Cygwin windows Linux Cygwin.dll Windows Linux API Linux Windows Linux 2

uclinux 1 Cygwin Cygwin windows Linux Cygwin.dll Windows Linux API Linux Windows Linux 2 Cygwin Cygwin GNU gccgdbxfree86bashtetexopengl perlpython Linux Windows Cygwin Linux GNU Windows 3 Cygwin Cygwin