ARM+Linux嵌入式系统开发路线

Size: px

Start display at page:

Download "ARM+Linux嵌入式系统开发路线"

矮委苍
5 years ago
Views:

1 嵌入式培训专家 ARM+Linux 嵌入式系统技术路线

2 今天的内容 v v v ARM+Linux 嵌入式开发背景嵌入式 Linux 系统开发技术路线交叉编译环境 Bootloader Linux 系统移植文件系统 Linux 应用程序的开发 Linux 系统开发模式 2

3 ARM+Linux 开发背景 v 与传统 Windows 开发的差异 Windows 下编程 vs Linux 下编程 ( 语言, IDE 等 ) Windows 下工具 vs Linux 下工具 ( 仿真器等 ) 操作系统 ( 一般嵌入式操作系统, Linux 操作系统 ) 开发者的熟悉程度 v 嵌入式 Linux 开发要点选择嵌入式 Linux 版本熟悉开发环境和工具熟悉 Linux 内核熟悉目标板引导方式根文件系统 Linux 调度机制和进程模型 3

4 嵌入式 linux 系统开发技术路线编译器移植 BootLoader 内核移植文件系统开发应用程序开发 4

5 技术路线之基本技能 v 在开始嵌入式项目之前, 必须具备 Linux 编程的基本技能 : Linux 下 C 语言编程, 调试基本 Linux 命令的使用基本 Linux 工具如 minicom, FTP, TFTP 等 Makefile 规则 5

6 技术路线之编译器移植 v 主机与目标板开发模式串口开发板 (Target) Target 是目标平台, 比如 ARM MIPS SuperH PowerPC 等客户机 1 客户机 2 交换机客户机 3 Linux 服务器 (Host) 客户机 4 是一个基于 x86 架构的计算机 (Pentium4 处理器 Athlon 处理器等 ), 即 i386 平台 6

7 GCC 交叉编译器 v GNU Binutils GNU Binutils 的主要工具有两个, 一个是连接程序 ld, 另外一个是汇编程序 as 其主要目的是为 GNU 系统, 提供汇编和连接工具 v GNU GCC GNU GCC 就是上面提到的 GCC,GCC 主要是为 GNU 系统提供 C 编译器现在支持多种语言, 这其中包括 C/C++ Fortran Java Objective-C 甚至还有 Ada v GNU GLibc 用于定义系统调用和其它一些基本的函数调用 7

8 GCC 交叉编译器的制作 v 第 1 步, 取得 Binutils GCC Glibc 源码 v 第 2 步, 配置并编译 Binutils 取得我们所需要的汇编和连接程序 v 第 3 步, 配置并编译 GCC 源码生成 GCC 编译器一般是 C 编译器首先生成, 然后以这个为基础在结合下一步生成的 Glibc 的 C 函数库, 再编译生成其它编译器 v 第 4 步, 配置 Glibc 并编译生成 Glibc 的 C 函数库 v 第 5 步, 再次配置和编译 GCC 源码, 生成其它语言的编译器, 如 C++ 编译器等 8

9 设置环境变量 export PROJECT=S3C2410TK export PRJROOT=~/$PROJECT export TARGET=arm-linux export PREFIX=$PROJECT/tools export TARGET_PREFIX=$PREFIX/$TARGET export PATH=$PREFIX/bin:$PATH 9

10 交叉编译环境的快速建立 v 下载 gcc 软件包 v 执行解压命令 v 配置环境变量交叉编译环境非常重要! 10

11 技术路线之 Bootloader vbootloader 介绍计算机或嵌入式系统从开机到操作系统启动的过程 vbootloader 启动网络启动方式 ( 文件系统在服务器 ) Flash 启动方式 (nand flash, Linux 内核以及文件系统都存储在 flash 介质中 ) 11

12 u-boot 简介 vu-boot 是在 PPC-Boot 基础上进化而来的一个开发源码的 BootROM 程序 v 采用了高度模块化的编程方式 12

13 u-boot 启动过程 v _start: --> reset: --> cpu_init_crit--> memsetup --> relocate: --> stack_setup: --> start_armboot( ) --> init_sequence[] v --> v --> main_loop() u-boot 执行 go( 或者 bootm) 命令, 引导 Linux 内核 13

14 编译 u-boot v 配置 u-boot make <BOARD_NAME>_config make smdk2410_config v Building make CROSS_COMPILE = arm-linuxv 生成的文件 : System.map u-boot u-boot.bin u-boot.srec The symbol map U-Boot in ELF U-Boot raw binary image U-Boot image in Motorola's S-Record format 14

15 v 下载源代码 v 阅读 Readme 文件 v 了解 u-boot 结构 v 添加修改 v 编译 v 调试 v 发布移植 u-boot 的步骤 v include/configs/smdk2410.h v board/smdk2410/smdk2410.c intboard_int(void) intdram_init(void) v board/smdk2410/flash.c v cpu/arm920t/serial.c v drivers/rtl8019.c 15

16 烧写 Bootloader v 需要对 Flash 进行烧写, 固化 boot-loader 利用 flash 烧写器利用 jtag 工具 (+sjf2410) 16

17 技术路线之内核移植 vlinux 内核下载 wget wget gpg verify linux-2.xx.tar.bz2.sign tar jxvflinux-2.xx.tar.bz2 17

18 Linux 内核结构 18

编译 Linux 内核 v 进入到内核源代码目录 cd /usr/src/linux-2.6.

19 编译 Linux 内核 v 进入到内核源代码目录 cd /usr/src/linux vmake config vmake xconfig vmake menuconfig vmake 19

20 内核的交叉编译 v 修改目标平台例如 : ARM 平台, crosscompiler command: arm-linux-gcc ARCH = arm CROSS_COMPILE = arm-linux- The Makefile defines later CC = $(CROSS_COMPILE)gcc v 或运行下面命令 make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux- 20

21 移植 Linux 内核 v arch/arm/config.in v arch/arm/makefile v arch/arm/mach-s3c2410/* v include/asm-arm/arch-s3c2410/* v arch/arm/kernel/debug-armv.s v arch/arm/kernel/entry-armv.s v arch/arm/kernel/head-armv.s v arch/arm/tools/mach-types v arch/arm/boot/compressed/head-s3c2410.s v arch/arm/boot/compressed/makefile v arch/arm/boot/makefile 21

22 技术路线之文件系统 v 文件系统 (FileSystem) 是一组程序, 它们告诉操作系统如何访问及解释存储在磁盘或磁带驱动器或者其它存储媒介上的内容 vcramfs Linus Torvalds 开发 cramfs 是只读压缩的文件系统, 文件系统类型可以是 ext2,ext3 系统启动后,Linux kernel 把 cramfs 文件系统载入到内存中, 解压, 所以比较占内存采取了 zlib 做压缩, 省空间 22

23 v Yaffs YAFFS,Yet Another Flash File System, 是一种类似于 JFFS/JFFS2 的专门为 Flash 设计的嵌入式文件系统与 JFFS 相比, 它减少了一些功能, 因此速度更快占用内存更少 v RAM Disk 如果使用 RAM disk, 一般应选择 EXT2 文件格式, 但 EXT2 并不是一块特别高效的文件存储空间由于存在 RAM disk 上, 所以任何改变在下一次启动后都会丢失当然, 也有许多人认为对嵌入式存储空间来讲, 这是一种优势, 因为每次系统启动都是从已知的文件系统状态开始的 Ramdisk 也是 Linux 系统中的一种虚拟设备, 是从内存中划分出来作为高速缓存的一部分, 将它虚拟为磁盘 Ramdiskdevice ( 如 :/ dev/ ram0,/ dev/ ram1) 可以在任何时候被创建和加载, 同其他磁盘分区一样被操作 Ramdisk 通常用于系统启动 23

24 技术路线之应用程序的开发 v Linux 应用程序的开发 v 在所有环境都搭建完毕之后, 开始 Linux 的应用开发 : 文件 IO 编程进程控制开发进程间通讯多线程技术网络编程 GUI 编程 24

25 嵌入式 Linux 系统开发模式串口 Flash BootLoader JTAG Linux 内核 Root fs fs Host 网口 CPU CORE NFS 模式 Target 25

26 NFS 开发模式 v 制作放入应用程序的 rootfs v 配置 TFTP 服务 v 设置 NFS 服务 v 利用 uboot 进行调试开发 v 调试完毕制作 kernel 和 rootfs v 烧写 kernel 26

27 NFS 开发模式 27

28 课程简介 v 我只关心系统移植, 编程我很熟悉, 学什么? 系统移植的方法制作 Bootloader 编译调试内核定制文件系统嵌入式 Linux 系统开发班 (FSEL3001) 28

29 课程简介 v 学会简单的系统移植就行, 创建出开发平台就行, 编程不太会, 怎么学? 熟悉 Linux 操作系统具体操作熟悉并可以编译 Linux 内核熟悉嵌入式 Linux 系统开发的整体流程熟悉 Linux 系统调用能够熟练编写 Linux 应用程序, 包括网络图形等了解 Linux 设备驱动程序的开发嵌入式 Linux 应用开发班 (FSLA1001) 29

30 课程简介 v 系统移植和编程都比较熟悉了, 但是硬件是自己设计的, 怎么办? Linux 字符设备驱动程序内核内存管理与中断处理块设备驱动程序,MTD 以及文件系统网络驱动程序 USB 设备驱动程序开发帧缓冲驱动程序和 DMA 嵌入式 Linux 设备驱动开发班 (FSLD3001) 30

31 课程简介 v 我现在刚入门, 都想学习一下, 有这样的课程吗? 课时 : 1 个月, 总计 176 学时讲课内容 : 基础篇应用篇移植篇驱动篇实验内容 : 个人媒体播放器 (PMP) 的实现商场 POS 机的实现智能车载导航仪 GPS 的实现嵌入式 Linux 就业培训班 (FSJY1001) 31

32 嵌入式培训专家 Thank you!

嵌入式Linux/WinCE/VxWorks培训免费讲座

嵌入式Linux/WinCE/VxWorks培训免费讲座 2007-11-24 1 The success's road 嵌入式 Linux 开发 www.farsight.com.cn 主要内容 Linux 简介及嵌入式 Linux 开发初步 U-boot 开发初步 Kernel 开发 Linux 下文件系统开发初步 Linux 下驱动开发要点多线程应用开发网络应用开发 Linux 下图形界面开发华清远见 linux 培训课程介绍 2007-11-24