系统移植第一天
【1】系统移植重点掌握的内容
1、搭建交叉开发环境
2、移植Bootloat
3、移植kernel
4、根文件系统的制作
【2】第一天要掌握的
1、配置交叉工具链和基本命令使用
2、制作SD卡启动盘（未完成）
3、搭建tftp服务器
4、搭建Nfs服务器
5、烧写uboot（未完成）
6、用nfs方式启动开发板跑linux（未完成）
【3】嵌入式系统的应用领域
1、工业控制：工控设备、智能仪表、汽车电子、电子农业等
2、消费电子：信息家电、智能玩具、通信设备、移动存贮、视频监控等
3、医务医疗：医疗电子
4、军事国防：军事电子
5、网络设备和电子商务
【4】嵌入式系统的定义
1、一般定义：以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、适应应用系统，对
功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统
2、广义定义：凡是带有微处理器的专用软硬件系统都可以称为嵌入式系统
【5】通用嵌入式系统硬件组成部分
1、微控制器
2、晶振
3、内存（如：SRAM,SDRAM）
4存储器（如：ROM, FLASH, SD, 微硬盘）
6、其他外围设备接口6、输入、输出接口
【6】通用嵌入式系统软件组成部分
1、无OS嵌入式系统由应用层、驱动层和硬件层组成
2、有OS嵌入式系统由Applications、kernel、Driver、H/W组成
【7】嵌入式系统LINUX交叉开发环境硬件基本组成
1、开发主机
2、目标机
3、连接介质
【8】搭建嵌入式LINUX开发主环境的要工作
1、准备开发主机-目标机（开发板）以及二者连接介质
2、准备目标机代码
3、安装交叉工具链
4、开发主机上安装的软件（为方便调试）
a)终端软件（putty、minicom）
b)Tftp服务
c)Nfs服务
d)其他工具软件dnw等
【9】为什么需要交叉编译
一、背景条件
1、嵌入式系统硬件资源限制
CPU 主频、内存容量
2、嵌入式系统MCU体系结构和指令集不同
ARM, MIPS, POWERPC
3、提高开发效率
二、交叉编译
1、在开发主机运行编译器编译内核、应用程序。内核和程序在目标机上运行
这个编译过程成为交叉编译。
*编译器运行在开发主机（通常是X86体系的PC机）上，编译出的代码是
目标机体系结构的，如：ARM
2、在主机除了编译还可以完成制作根文件系统的工作
3、嵌入式系LINUX开发，交叉编译使用开源GUN工具，gcc等。
【10】Readelf
1、readelf可以显示elf软件格式执行文件信息。ELF格式是UNIX系统实验室作
为应用程序二进制接口开发的。ELF格式是UNIX/Linux平台上应用最广泛的
二进制工业标准之一。
【11】Binutils
1、as
主要用来编译gcc输出的汇编文件，产生的目标文件由连接器ld连接
As -0 hello.ohello.s生成目标文件
2、size
列出目标文件每一段的大小以及总体的大小。
Size a.out
Size有两种输出格式，一种为”sysv”，另一种为”berkeley”,默认berkeley的格式
第一种格式以用“-A“或者—format=sysv指定，第二种格式用”-B“或”—format=
Berkeley指定“
Size a.out–A size a.out–B
3、nm
nm可以列出目标文件中的符号。用法虽然简单，但功能很强大
nm可以列出的符号：R 只读符号。N调试符号D已经初始化变量的符号。
T text段的符号，子程序都是这种符号。U 未定义的符号。例如文件中不存在的函数。 c 未初始化的符号，比如定义了一个全局变量int a; 则a的符号就是
这种类型。Libsupc++ 提供支持C++语言的库函数
4、strip
strip用来丢弃目标文件中的全部内容或者特定符号，减小文件体积。对于嵌入
式系统，这个命令必不可少。
Stip使用
经过strip处理后的文件已经不包含符号了，可以使用nm加以验证
5、strings
strings用来打印某个文件的可打印字符串。
Strings hello.o
Strings –f nmdemo.o
6、objdup
objdump可以显示一个或者更多目标文件的信息，主要用来反汇编objdump –d nmdemo.o
Objdump使用
-R 选项显示动态重定向的入口objdump –R hello
7、objcopy
objcopy可以进行目标文件格式的转换
objcopy -–gap-fill-=0xff –O srec u-boot u-boot.srec
objcopy -–gap-fill=0xff –O binary u-boot u-boot.bin
8、addr2line能够把程序地址转换为文件名和行号，前提是这个可执行文件包括调
试符号。
如果可执行文件中没有调试符号，shell将返回??:0.
最常用的选项是“-e”用来指定文件名和地址
Gcc –o test –Wl,-Map=test.map –g test.c
Grep main test.map
Addr2line 地址–e test –f
【12】交叉工具链的安装
1.解压工具链压缩包
$cd
$mkdir toolchain
$cd toolchain
$tar xvf gcc-4.6.4tar.xz
2.环境变量的添加
$sudo vi /home/linux/.bashrc
export PATH=$PATH:/home/linux/toolchain/gcc-4.6.4/bin 3.重新启动
$source ~/.bashrc
【13】 tftp服务器配置
1.检查是否安装tftp，没用安装，去安装tftp
$sudo dpkg -s tftpd-hpa
$sudo apt-get install tftpd-hpa
2.配置tftp选项及参数
$sudo vi /etc/default/tftpd-hpa
3.建立相应tftp目录。并设立777权限
$sudo mkdir /tftpboot
$sudo chmod a+w /tftpboot
4.重启tftp服务
$sudo service tftpd-hpa restart
5.验证tftp是否成功
$sudo tftp 127.0.0.1
tftp>get
tftp>put
tftp>quit //退出
【14】nfs配置
1.修改 /etc/exports 文件
$sudo vi /etc/exports
2.创建“/source”设置权限777
3.启动nfs服务
$sudo server nfs-kernal-server restart
4.测试
$sudo mount -t nfs localhost:/source/rootfs /mnt
$sudo umount /mnt
【15】五种开源协议（BSD, Apache, GPL, LGPL, MIT）
1.GPL（GNU General Public License）
是一个开源的自由协议，一般某些开源软件会使用该协议，该协议要求每一个使用开源软件，站在该基础上继续开发的软件都必须开源.
2.BSD 开源协议
一个给于使用者很大自由的协议。基本上使用者可以”为所欲为”,可以自由的使用，修改源代码，也可以将修改后的代码作为开源或者专有软件再发布。
3.MIT（MIT）
作者只想保留版权，而无任何其他了限制。也就是说，你必须在你的发行版里包含原许可协议的声明，无论你是以二进制发布的还是以源代码发布的。
4.LGPL（GNU Lesser General Public License）
LGPL 允许商业软件通过类库引用(link)方式使用 LGPL 类库而不需要开源商业软件的代码。这使得采用 LGPL 协议的开源代码可以被商业软件作为类库引
5.Apache
该协议和 BSD 类似，同样鼓励代码共享和尊重原作者的著作权，同样允许代码修改，再发布（作为开源或商业软件）.
【16】 readelf
45 4c 46
e l f
【17】 LXR
Linux源代码查看工具
【18】 SCP
安全复制，在联网的情况下，可以把本地文件传送到另一台host
也可以从另一台主机获取文件
scp是linux中功能最强大的文件传输命令，可以实现从本地到远程以及远程到本地的轻松文件传输操作。下面简单的讲解一些关于scp命令的操作
首先是本地到远程的操作：操作的格式如下
scp local_file remote_username@remote_ip:remote_fold er
或者
scp local_file remote_username@remote_ip:remote_file
或者
scp local_file remote_ip:remote_folder
或者
scp local_file remote_ip:remote_file
第1,2个指定了用户名，命令执行后需要再输入密码，第1个仅指定了远程的目录，文件名字不变，第2个指定了文件名；
第3,4个没有指定用户名，命令执行后需要输入用户名和密码，第3个仅指定了远程的目录，文件名字不变，第4个指定了文件名；
* 例子：
scp /home/space/music/1.mp3 root@www.cumt.e https://www.doczj.com/doc/e718844279.html,:/home/root/others/music
scp /home/space/music/1.mp3 root@https://www.doczj.com/doc/e718844279.html,:/home/root/others/music/001.mp3 scp /home/space/music/1.mp3 https://www.doczj.com/doc/e718844279.html,:/home/root/others/music
scp /home/space/music/1.mp3 https://www.doczj.com/doc/e718844279.html,:/home/root/others/music/001.mp3
* 复制目录：
* 命令格式：
scp -r local_folder remote_username@remote_ip:remote_folder
或者
scp -r local_folder remote_ip:remote_folder
第1个指定了用户名，命令执行后需要再输入密码；
第2个没有指定用户名，命令执行后需要输入用户名和密码；
* 例子：
scp -r /home/space/music/ root@https://www.doczj.com/doc/e718844279.html,:/home/root/others/
scp -r /home/space/music/ https://www.doczj.com/doc/e718844279.html,:/home/root/others/
上面命令将本地 music 目录复制到远程 others 目录下，即复制后有远程
有 ../others/music
2、是实现从远程到本地的文件传输操作：
从远程复制到本地，只要将从本地复制到远程的命令的后2个参数调换顺序即可；
例如：
scp root@https://www.doczj.com/doc/e718844279.html,:/home/root/others/music /home/space/music/1.mp3
scp -r https://www.doczj.com/doc/e718844279.html,:/home/root/others/ /home/space/music/
最简单的应用如下 :
scp 本地用户名 @IP 地址 : 文件名 1 远程用户名 @IP 地址 : 文件名 2
[ 本地用户名 @IP 地址 :] 可以不输入 , 可能需要输入远程用户名所对应的密码。
可能有用的几个参数 :
-v 和大多数 linux 命令中的 -v 意思一样 , 用来显示进度 . 可以用来查看连接 , 认证 , 或是配置错误 .
-C 使能压缩选项 .
-P 选择端口 . 注意 -p 已经被rcp使用 .
-4 强行使用 IPV4 地址 .
-6 强行使用 IPV6 地址 .
Linux scp命令的使用方法应该可以满足大家对Linux文件和目录的复制使用了。
合肥学院 嵌入式系统设计实验报告 （2013- 2014第二学期） 专业： 实验项目：实验四 Linux内核移植实验 实验时间： 2014 年 5 月 12 实验成员： _____ 指导老师：干开峰 电子信息与电气工程系 2014年4月制
一、实验目的 1、熟悉嵌入式Linux的内核相关代码分布情况。 2、掌握Linux内核移植过程。 3、学会编译和测试Linux内核。 二、实验内容 本实验了解Linux2.6.32代码结构，基于S3C2440处理器，完成Linux2.6.32内核移植，并完成编译和在目标开发板上测试通过。 三、实验步骤 1、使用光盘自带源码默认配置Linux内核 ⑴在光盘linux文件夹中找到linux-2.6.32.2-mini2440.tar.gz源码文件。 输入命令：#tar –jxvf linux-2.6.32.2-mini2440-20110413.tar对其进行解压。 ⑵执行以下命令来使用缺省配置文件config_x35 输入命令#cp config_mini2440_x35 .config；（注意：x35后面有个空格，然后有个“.”开头的 config ） 然后执行“make menuconfig”命令，但是会出现出现缺少ncurses libraries的错误，如下图所示： 解决办法：输入sudo apt-get install libncurses5-dev 命令进行在线安装ncurses libraries服务。
安装好之后在make menuconfig一下就会出现如下图所示。 ⑶配置内核界面，不用做任何更改，在主菜单里选择
基于32位ARM920T内核的微处理器的嵌入式Linux系统构建详解目前，在嵌入式系统中基于ARM微核的嵌入式处理器已经成为市场主流。随着ARM技术的广泛应用，建立面向ARM构架的嵌入式操作系统成为当前研究的热点问题。 已经涌现出许多嵌入式操作系统，如VxWork，windows-CE，PalmOS，Linux等。在众多的嵌入式操作系统中，Linux以其开源代码及免费使用倍受开发人员的喜爱。本文选用的微处理器S3C2410是基于32位ARM920T内核的微处理器，基于此处理器构造一Linux 嵌入式操作系统，将其移植到基于32位的ARM920T内核的系统中，在此基础上进行应用程序开发。 l、开发环境介绍 1.1、基于S3C2410ARM920T的硬件平台 该系统的硬件平台为深圳旋极公司提供，硬件的核心部件为三星$3C2410ARM920T芯片，外围还包括：64MNANDFLASH和RAM外围存储芯片；串口、网口和USB外围接口；CSTNLCD和触摸屏外围显示设备；UDAl34lTS的外围音频设备。S3C2410处理器和外围设备共同构成了基于ARM920T的开发板。 1.2、嵌入式Limlx软件系统 该嵌入式Linux的软件系统包括以下4个部分：引导加载程序vivi；Linux2．6．14内核；YAFFS2文件系统以及用户程序。他们的可执行映像依次存放在系统存储设备上． 与通常的嵌入式系统布局有所不同，本系统在引导加载程序和内核映像之间还增加了一个启动参数区，在这个区里存放着系统启动参数。引导加载程序通过调用这些参数来决定启动模式、启动等待时间等，这些启动参数的增加加强了系统的灵活性。本系统采用64MNANDFLASH的存储设备。 2、嵌入式Linux系统设计与实现 2.1、引导加载程序vivi
什么是嵌入式linux系统? 一、什么是嵌入式linux？ Linux从1991年问世到现在，短短的十几年时间已经发展成为功能强大、设计完善的操作系统之一，不仅可以与各种传统的商业操作系统分庭抗争，在新兴的嵌入式操作系统领域内也获得了飞速发展。嵌入式Linux（Embedded Linux）是指对标准Linux经过小型化裁剪处理之后，能够固化在容量只有几K或者几M字节的存储器芯片或者单片机中，适合于特定嵌入式应用场合的专用Linux操作系统。嵌入式Linux既继承了intelnet上无限的开放原代码资源，又具有嵌入式操作系统的特性。 二、嵌入式Linux的特点版权费：免费； 购买费用：媒介成本； 技术支持：全世界的自由软件开发者提供支持； 网络特性：免费而且性能优异； 软件移植：容易，代码开放，有许多应用软件支持； 应用产品开发周期：短，新产品上市迅速，因为有许多公开的代码可以参考和移植； 实时性能：RT_Linux，hardhat Linux 等嵌入式Linux支持实时性能； 稳定性：好； 安全性：好。 三、嵌入式Linux的市场前景和商业机会 嵌入式Linux有巨大的市场前景和商业机会，出现了大量的专业公司和产品，如Montavista、Lineo、Emi等。有行业协会，如Embedded Linux Consortum等。得到世界著名计算机公司和oem板级厂商的支持，例如IBM、Motorola、Intel等。传统的嵌入式系统厂商也采用了Linux策略如Lynxworks 、Windriver、QNX等。还有intelnet上的大量嵌入式Linux 爱好者的支持。嵌入式Linux支持几乎所有的嵌入式cpu和被移植到几乎所有的嵌入式oem板。 四、嵌入式Linux的应用领域嵌入式Linux的应用领域非常广泛，主要的应用领域有，信息家电：PDA，STB-Set-stopbox，Digital Telephone，Answering Machine，Screen Phone、数据网络：Ethernet switches，Router，Bridge，Hub，Remote access servers，ATM，Frame relay、远程通信、医疗电子、交通运输、计算机外设、工业控制、航空领域等。 五、嵌入式linux的优势嵌入式Linux的开发和研究是操作系统领域中的一个热点，目前已经开发成功的嵌入式系统中，大约有一半使用的是Linux。Linux之所以能在嵌入式系统市场上取得如此辉煌的成果，与其
1、demo demo.c #ifndef __KERNEL__ #define __KERNEL__ #endif #ifndef MODULE #define MODULE #endif #include
内核移植阶段 内核是操作系统最基本的部分。它是为众多应用程序提供对计算机硬件的安全访问的一部分软件，这种访问是有限的，并且内核决定一个程序在什么时候对某部分硬件操作多长时间。直接对硬件操作是非常复杂的，所以内核通常提供一种硬件抽象的方法来完成这些操作。硬件抽象隐藏了复杂性，为应用软件和硬件提供了一套简洁，统一的接口，使程序设计更为简单。 内核和用户界面共同为用户提供了操作计算机的方便方式。也就是我们在windows下看到的操作系统了。由于内核的源码提供了非常广泛的硬件支持，通用性很好，所以移植起来就方便了许多，我们需要做的就是针对我们要移植的对象，对内核源码进行相应的配置，如果出现内核源码中不支持的硬件这时就需要我们自己添加相应的驱动程序了。 一.移植准备 1. 目标板 我们还是选用之前bootloader移植选用的开发板参数请参考上文的地址： https://www.doczj.com/doc/e718844279.html,/thread-80832-5-1.html。bootloader移植准备。 2. 内核源码 这里我们选用比较新的内核源码版本linux-2.6.25.8，他的下载地址是 ftp://https://www.doczj.com/doc/e718844279.html,/pub/linux/kernel/v2.6/linux-2.6.25.8.tar.bz2。 3. 烧写工具 我们选用网口进行烧写这就需要内核在才裁剪的时候要对网卡进行支持 4. 知识储备 要进行内核裁剪不可缺少的是要对内核源码的目录结构有一定的了解这里进 行简单介绍。 （1）arch/: arch子目录包括了所有和体系结构相关的核心代码。它的每一个子 目录都代表一种支持的体系结构，例如i386就是关于intel cpu及与之相兼容体 系结构的子目录。PC机一般都基于此目录。 （2）block/:部分块设备驱动程序。 （3）crypto:常用加密和散列算法（如AES、SHA等），还有一些压缩和CRC校验 算法。 (4) documentation/:文档目录,没有内核代码，只是一套有用的文档。 (5) drivers/:放置系统所有的设备驱动程序；每种驱动程序又各占用一个子目 录：如，/block 下为块设备驱动程序，比如ide（ide.c）。 (6)fs/:所有的文件系统代码和各种类型的文件操作代码，它的每一个子目录支持 一个文件系统, 例如fat和ext2。
从软件工程的角度来说，嵌入式应用软件也有一定的生命周期，如要进行需求分析、系统设计、代码编写、调试和维护等工作，软件工程的许多理论对它也是适用的。 但和其他通用软件相比，它的开发有许多独特之处： ·在需求分析时，必须考虑硬件性能的影响，具体功能必须考虑由何种硬件实现。 ·在系统设计阶段，重点考虑的是任务的划分及其接口，而不是模块的划分。模块划分则放在了任务的设计阶段。 ·在调试时采用交叉调试方式。 ·软件调试完毕固化到嵌入式系统中后，它的后期维护工作较少。 下面主要介绍分析和设计阶段的步骤与原则： 1、需求分析 对需求加以分析产生需求说明，需求说明过程给出系统功能需求，它包括：·系统所有实现的功能 ·系统的输入、输出 ·系统的外部接口需求（如用户界面） ·它的性能以及诸如文件/数据库安全等其他要求 在实时系统中，常用状态变迁图来描述系统。在设计状态图时，应对系统运行过程进行详细考虑，尽量在状态图中列出所有系统状态，包括许多用户无需知道的内部状态，对许多异常也应有相应处理。 此外，应清楚地说明人机接口，即操作员与系统间地相互作用。对于比较复杂地系统，形成一本操作手册是必要的，为用户提供使用该系统的操作步骤。为使系统说明更清楚，可以将状态变迁图与操作手册脚本结合起来。
在对需求进行分析，了解系统所要实现的功能的基础上，系统开发选用何种硬件、软件平台就可以确定了。 对于硬件平台，要考虑的是微处理器的处理速度、内存空间的大小、外部扩展设备是否满足功能要求等。如微处理器对外部事件的响应速度是否满足系统的实时性要求，它的稳定性如何，内存空间是否满足操作系统及应用软件的运行要求，对于要求网络功能的系统，是否扩展有以太网接口等。 对于软件平台而言，操作系统是否支持实时性及支持的程度、对多任务的管理能力是否支持前面选中的微处理器、网络功能是否满足系统要求以及开发环境是否完善等都是必须考虑的。 当然，不管选用何种软硬件平台，成本因素都是要考虑的，嵌入式Linux 正是在这方面具有突出的优势。 2、任务和模块划分 在进行需求分析和明确系统功能后，就可以对系统进行任务划分。任务是代码运行的一个映象，是无限循环的一段代码。从系统的角度来看，任务是嵌入式系统中竞争系统资源的最小运行单元，任务可以使用或等待CPU、I/O设备和内存空间等系统资源。 在设计一个较为复杂的多任务应用系统时，进行合理的任务划分对系统的运行效率、实时性和吞吐量影响都极大。任务分解过细会不断地在各任务之间切换，而任务之间的通信量也会很大，这样将会大大地增加系统的开销，影响系统的效率。而任务分解过粗、不够彻底又会造成原本可以并行的操作只能按顺序串行执行，从而影响系统的吞吐量。为了达到系统效率和吞吐量之间的平衡折中，在划分任务时应在数据流图的基础上，遵循下列步骤和原则：
简答题与应用题 什么是嵌入式系统？主要有什么特点？ 以应用为中心，以计算机技术为基础的， 并且软件硬件是可剪裁的， 能满足应用系统对功能、 可靠性、成本、 体积、功耗等指标的严格要求的专用计算机系统。他可以实现对其他设备的控制、监视或者管理等功能。 与通用的 计算机系统相比，特点为： （1） （2） （5） 嵌入式系统通常由嵌入式处理机、嵌入式外围设备、嵌入式操作系统和嵌入式应用软件等几大部分组成。 4、什么是Linux ？什么是嵌入式 Linux ? 答：严格来讲，Linux 是指由Linux 本人维护并不断更新的内核 。 一个嵌入式Linux 系统指的是一个基于 Linux 内核的，但不包含有关这个内核的任何专业的库或是用户工具 的嵌入式系统。 Linux 内核构建嵌入式操作系统有什么优势（优良特性）？ 程度代码是可以获取的，可靠度高； 有完整的源码，软件丰富并且免费； 得到众多硬件生产家的广泛支持；包括 cpu 、计算机外 围设备 完善的通信协议、软件标准和文件管理机制； 提供完全免费且优秀的开发工具； 广泛的社群支持 无需购买lice nee ,是免费的； 不依赖特定厂商、供应商； 成本相对低廉。 6、 RTOS （嵌入式操作系统）强调的实时是什么概念？与中断的关系？ 答：实时指的是特定操作所消耗的时间（以及空间）的上限是可预知的。操作系统能够在规定响应时间内完成客 户服务程序。中断程序响应中断并完成 是在固定时间内。 7、什么是实时LinUX ?涉及到哪些软硬件内容？ 答：实时LinUX （ RT-Linux ）通过在Linux 内核与硬件中断之间增加一个精巧的可抢先的实时内核 ，把标准的Linux 内核作为实时内核的一个进程与用户进程一起调度 ，标准的Linux 内核的优先级最低，可以被实时进程抢断。 正 常的Linux 进程仍可以在Linux 内核上运行，这样既可以使用标准分时操作系统即 Linux 的各种服务，又能提 供低延时的实时环境。它在硬件上涉及到硬件中断，软件上涉及到对高优先级的实时硬件中断的快速响应。 能在规定的时间内完成对突发事件的处理的 Linux 系统; 软件：中断服务程序、进程调度程序，硬件：嵌入式系统所采用的中断管理硬件。 8、试简要说明Linux 内核构成，并简要说明各部分的功能？ 答： MMU :内存管理单元，完成地址映射（应用虚拟地址方式） VFS :虚拟文件管理系统，提供了统一管理计算机资源的途径。使统一规范计算机资源的使用格式成为可能，方 1、 答: 面向特定应用，一般都有实时要求； 集先进性的计算机技术、半导体工艺、电子技术和通信网络技术于一体的并且在不断创新的知识集 成系统； 嵌入式系统是和具体应用对象有机结合在一起，因而其升级换代也是和具体的产品同步进行的。 嵌入式系统的软 硬件设计着重于高效率性。在最大限度满足应用需求的前提下，降低成本是必须要 考虑的主要问题。 嵌入式系统软件一般都固化在存储器芯片中。 (3) (4) 5、 用 答:（ 1） （2） （3） （4） （5） （6） （7） （8） （） 2、 答： 3、嵌入式操作系统的作用是什么?
嵌入式Linux系统开发标准教程 目录 版权信息 内容简介 编辑推荐 目录 编辑本段版权信息 书名: 嵌入式Linux系统开发标准教程 作者：华清远见嵌入式培训中心 出版社：人民邮电出版社 出版时间： 2009 ISBN: 9787115194756 开本：16 定价: 45.00 元 编辑本段内容简介 《嵌入式Linux系统开发标准教程(第2版)》以嵌入式Linux系统开发流程为主线，剖析了嵌入式Linux系统构建的各个环节。《嵌入式Linux 系统开发标准教程(第2版)》从嵌入式系统基础知识和Linux编程技术讲起，接下来介绍了嵌入式Linux交叉开发环境的建立，然后分析了嵌入式Linux系统的引导程序、内核和文件系统三大组成部分，最后介绍了嵌入式Linux系统集成和部署的方法。 《嵌入式Linux系统开发标准教程(第2版)》先以ARM平台为例，对U-Boot和Linux内核启动过程做了详细分析，为学习嵌入式Linux系统开
发奠定基础，然后从概念上阐述了嵌入式Linux系统开发流程，实践上提供了具体的操作步骤，使读者能够深入理解嵌入式Linux系统的构建。 《嵌入式Linux系统开发标准教程(第2版)》可作为高等院校电子类、电气类、控制类等专业高年级本科生、研究生学习嵌入式Linux的教材，也可供希望进入嵌入式领域的科研和工程技术人员参考使用，还可作为嵌入式培训班的教材和教辅材料。 编辑本段编辑推荐 众多专家、厂商联合推荐，业界权威培训机构的经验总结。《嵌入式Linux系统开发标准教程(第2版)》配套PPT嵌入式专家讲座视频鞂式图书样章。嵌入式系统概述、ARM嵌入式处理器、Linux编程环境，嵌入式交叉开发环境、交叉杆塔工具链、Bootloader、配置编译Linux内核、Liux内核移植、内核高度技术、制作根文件系统、开源软件的应用、系统集成测试、部署Linux系统。 编辑本段目录 第1章嵌入式系统概述 1.1嵌入式系统的定义与特点 1.2常见的嵌入式操作系统 1.3嵌入式Linux的发展历史 1.4初步认识嵌入式Linux开发环境 1.5嵌入式Linux系统开发要点 第2章ARM嵌入式处理器 2.1初识ARM 2.1.1ARM公司简介 2.1.2ARM体系结构基础 2.1.3Linux与ARM处理器 2.2ARM指令集 2.2.1ARM处理器的指令集概述 2.2.2ARM指令寻址方式 2.2.3Thumb指令概述 2.3典型ARM处理器简介 2.3.1AtmelAT91RM9200 2.3.2SamsungS3C2410 2.3.3TIOMAP1510/1610系列 2.3.4Freescalei.Max21 2.4典型的嵌入式系统开发平台——三星S3C2410开发板
基于ARM9的Linux2.6内核移植 姓名 系别、专业 导师姓名、职称 完成时间
目录 摘要................................................... I ABSTARCT................................................ II 1 绪论.. (1) 1.1课题研究的背景、目的和意义 (1) 1.2嵌入式系统现状及发展趋势 (1) 1.3论文的主要工作 (4) 2 嵌入式 Linux系统构成和软件开发环境 (5) 2.1嵌入式Linux系统的体系结构 (5) 2.2嵌入式Linux系统硬件平台 (5) 2.3嵌入式Linux开发软件平台建立 (7) 2.4本章小结 (11) 3 嵌入式Linux的引导BootLoader程序 (12) 3.1 BootLoader概述 (12) 3.2 NAND Flash和NOR Flash的区别 (13) 3.3本章小结 (19) 4 Linux内核的编译、移植 (20) 4.1 Linux2.6内核的新特性简介 (20) 4.2 Linux内核启动流程 (20) 4.3内核移植的实现 (21) 4.4 MTD内核分区 (23) 4.5配置、编译内核 (24) 4.6本章小结 (26) 5 文件系统制作 (27) 5.1 yaffs文件系统简介 (27) 5.2 内核支持YAFFS文件系统 (27) 5.3本章小结 (30) 6测试 (31) 6.1简单测试方法的介绍 (31) 6.2编写简单C程序测试移植的系统 (31) 6.3在开发板执行测试程序 (32)
实训项目四-嵌入四Linux系统根文件系统制作一. 项目实施目的 了解 UP-CUP2440 型实验平台Linux 系统下根文件系统结构 掌握根文件系统的搭建过程 掌握busybox、mkcramfs等工具的使用方法 二. 项目主要任务 使用busybox生成文件系统中的命令部分，使用mkcramfs工具制作CRAMFS 格式的根文件系统。 分析根文件系统etc目录下重要配置文件的格式及语法，熟悉根文件系统的启动过程 三. 基本概念 1．文件系统基本概念 Linux的一个最重要特点就是它支持许多不同的文件系统。这使Linux非常灵活，能够与许多其他的操作系统共存。Linux支持的常见的文件系统有：JFS、ReiserFS、ext、ext2、ext3、ISO9660、XFS、Minx、MSDOS、UMSDOS、VFAT、NTFS、HPFS、NFS、SMB、SysV、PROC等。随着时间的推移， Linux支持的文件系统数还会增加。Linux是通过把系统支持的各种文件系统链接到一个单独的树形层次结构中，来实现对多文件系统的支持的。该树形层次结构把文件系统表示成一个整个的独立实体。无论什么类型的文件系统，都被装配到某个目录上，由被装配的文件系统的文件覆盖该目录原有的内容。该个目录被称为装配目录或装配点。在文件系统卸载时，装配目录中原有的文件才会显露出来。在Linux 文件系统中，文件用i节点来表示、目录只是包含有一组目录条目列表的简单文件，而设备可以通过特殊文件上的I/O 请求被访问。 2．常见的嵌入式文件系统 嵌入式Linux系统一般没有大容量的磁盘，多使用flash存储器，所以多采用基于Flash（NOR和NAND）的文件系统或者RAM内存的文件系统。 （1）Flash根据结构不同分为 NOR Flash和NAND Flash。基于flash的文件系统主要有： jffs2：RedHat基于jffs开发的文件系统。
10-1 嵌入式Linux系统概述 嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适用于应用系统，对功能、可靠性、成本、体积、功耗等方面有特殊要求的专用计算机系统。 Linux在所有的操作系统中，Linux 是一个发展最快、应用最为广泛的操作系统。 所谓嵌入式Linux，是指Linux 在嵌入式系统中应用，而不是什么嵌入式功能。实际上，嵌入式Linux 和Linux 是同一件事。 10-2 Linux启动过程综述 一. Bootloader 二.Kernel引导入口 三.核心数据结构初始化--内核引导第一部分 四.外设初始化--内核引导第二部分 五.init进程和inittab引导指令 六.rc启动脚本 七.getty和login 八.bash 附：XDM方式登录 Bootloader 简单地说，BootLoader就是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。通过这段小程序，我们可以初始化硬件设备、建立内存空间映射图，从而将系统的软硬件环境带到一个合适状态，以便为最终调用操作系统内核准备好正确的环境。在嵌入式系统中，通常并没有像BIOS那样的固件程序（注，有的嵌入式CPU也会内嵌一段短小的启动程序），因此整个系统的加载启动任务就完全由BootLoader来完成。 在Alpha/AXP平台上引导Linux通常有两种方法，一种是由MILO及其他类似的引导程序引导，另一种是由Firmware直接引导。MILO功能与i386平台的LILO相近，但内置有基本的磁盘驱动程序(如IDE、SCSI等)，以及常见的文件系统驱动程序(如ext2，iso9660等)，firmware有ARC、SRM两种形式，ARC具有类BIOS界面，甚至还有多重引导的设置;而SRM
湖南工业大学 课程设计 资料袋 计算机与通信学院学院（系、部）2015~ 2016 学年第一学期 课程名称嵌入式Linux应用程序开发指导教师叶伟琼职称副教授 学生姓名皓月叶舞专业班级通信工程12XX 学号124082004XX 题目AD驱动 成绩起止日期2015 年12 月14 日～2015年12月20 日 目录清单 序号材料名称资料数量备注 1 课程设计任务书 1 2 课程设计说明书 1 3 课程设计图纸10 张4 5 6
湖南工业大学 课程设计任务书 2015 —2016学年第1 学期 计算机与通信学院通信工程专业12XX 班 课程名称：嵌入式Linux应用程序开发 设计题目： AD驱动 完成期限：自2015 年12 月14 日至2015 年12 月20 日共 1 周 内容及任务一、设计的主要技术参数 数模转换、数模编程 二、设计任务(内容) 1、完成相关编程模拟量输入采集和转换 2、将结果显示 3、测试并运行，改变模拟量输入 4、验证 5、完成课程设计说明书 三、设计工作量 1周完成 进度安排 起止日期工作内容 12月14日分组、任务分配、课题理解 12月15日-12月17日功能分析、程序设计 12月18日-12月19日实验验证和测试 12月20 日总结、书写实验报告 参考资料[1] 王实甫. 嵌入式Linux系统设计与实例开发. 吉林大学出版社，2004年 [2] 田丰兴. 嵌入式控制系统. 北京航空航天大学出版社，2002年 指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日
湖南工业大学 嵌入式Linux应用程序设计 课程设计说明书 AD驱动 起止日期： 2015年 12月14日至 2015年 12月 20 日 学生姓名皓月叶舞 班级通信1204班 学号124082004XX 成绩 指导教师(签字) 计算机与通信学院 2015年 12月20日
江苏中科龙梦科技有限公司 Linux内核移植开发手册 修 订 记 录 项 次 修订日期 版 本修订內容修订者审 核 1 2009‐02‐04 0.1 初版发行陶宏亮， 胡洪兵 2 2009‐11‐20 0.2 删除一些 多余文字 陶宏亮， 胡洪兵
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一、单项选择题 1．在宿主机上开启tftp服务时，所要修改的配置文件为（）A．/etc/exports B．/etc/xinetd.d C．以上都不对 D．/etc/xinetd.d/tftp 答案：D 2．内核在配置结束后，会将用户的选择结果保存在文件（）中A．defconfig B．config C．default D．.config 答案：D 3．u-boot指令中，下载文件的命令是（） A．setenv B．reset C．tftp D．ping 答案：C 4．Kconfig文件中生成新的配置菜单使用（） A．menu B．help C．default D．config 答案：A 5．在内核解压缩目录的Makefile文件中修改的ARCH变量实际是在指定（）A．优化参数 B．目标系统架构 C．交叉编译器 D．编译参数 答案：B 6．在构建嵌入式linux平台过程中，具备开发能力的计算机我们称之为（）A．计算机 B．宿主机 C．服务器 D．目标系统 答案：B 7．内核在编译时所依赖的编译规则文件是（） A．.config B．Makefile C．Make D．File 答案：B 8．linux下所使用的串口调试工具是（）
B．nfs C．minicom D．tftp 答案：C 9．内核配置菜单生成时所依赖的文件是（） A．config B．Kconfig C．Makefile D．kconfig 答案：B 10．U-Boot下tftp下载文件到目标系统的内存当中，在内存当中默认的地址是（）A．0x30000000 B．0x30008000 C．0x30000100 D．0x30080000 答案：B 11．在操作过程中，内核编译所生成的内核压缩可执行文件是（）A．s3c2440 B．linux-2.6.32.2 C．zImage D．选项均不真确 答案：C 12．系统环境变量中用来作为可执行文件搜索路径的变量是（）； A．PWD B．HISTORY_SIZE C．LD_LIBRARY_PATH D．PATH 答案：D 13．创建设备文件有手动创建与自动创建之分，那么手动创建时标示设备所属种类时是用（）来区分的。 A．次设备号 B．num C．-m D．主设备号 答案：D 14．嵌入式系统是面向（）、实现特定功能的、软硬件可裁剪的计算机控制系统； A．家庭 B．特定领域 C．工厂 D．学校 答案：B 15．在Linux下，打补丁时所使用的命令是（） A．patch
嵌入式LI N UX系统的实现 检修厂 王小康 摘 要 嵌入式系统正变得越来越流行。被广泛地应用在各种网络设备、控制设备以及个人的数字工具如PDA中。文章论述了作者在嵌入式操作系统领域里所做的研究和实践工作,主要的工作围绕着将L i nux改造成嵌入式操作系统所进行的具体工作展开,包括单板配置代码,系统的引导与修改,核心映象定制与修改和调试工作。 1 引言 在当今数字信息技术、网络技术高速发展与发达的后PC时代,嵌入式系统无处不在,并将不断涌现出新的嵌入式应用系统。传统的操作系统软件[1][2]很难有效地支持嵌入式应用系统的快速开发,因而研究与开发嵌入式操作系统,对有效的支持广大的嵌入式应用系统开发具有重大意义,是十分必要的。L i n ux正在向嵌入式领域的各个方面进军,在不久的将来,我们可以发现嵌入式L i n ux的广泛的应用:各种车载嵌入式设备(GPS,电子地图)、消费电子设备、手持电脑(H PC,PDA)、蜂窝电话、Internet接入设备、工控设备以及各种网络的基础设施(网管设备,路由,网关,交换器,HUB等)[3]。 本文是围绕着嵌入式L i n ux系统的实现展开的。首先介绍嵌入式L i n ux系统的硬件结构和软件结构;然后对基于L i n ux的嵌入式实时操作系统的实现过程进行详细的阐述;最后是简短的总结。 2 嵌入式L inux系统的硬件结构 嵌入式L i n ux系统硬件系统是个微形化的专用PC,它包括系统主机扳、通讯接口板、图象处理和显示板、输入控制板以及存储板等。主机板可采用嵌入式X86CPU系列,图象处理和显示板能支持MPEG数字解压缩和电视终端显示,输入控制包括遥控键盘、遥控器和其他一些输入设备接口,存储板主要 要求。 7 设计报警和连锁保护系统 报警系统的作用在于及时提醒操作人员密切注意监视生产状况,以便采取措施减少事故的发生,连锁保护系统是指当生产出现严重事故时,为保证设备和人身的安全,使各个设备按一定次序紧急停下来。在焙烧炉的炉顶温度控制中,根据工艺要求,一个高限报警温度为480度;三个连锁保护温度设定,一个超高限报警温度自动连锁烧嘴,引起烧嘴自动熄火,从而立即引起调节阀的自动关闭,防止煤气流入焙烧炉,一个低限位报警温度用来连锁模式的切换,使模式从酸模式自动切换到水模式,另一个超低限位报警温度用来连锁三个喷枪,使得三个喷枪自动从焙烧炉提升出来,从而保护喷枪。 8 控制系统的调试和运行状况 控制系统安装完成后,应随生产过程进行试运行,按控制要求检查和调整各控制仪表和设备的工作状况,包括调节器的P、I等参数整定,依次将全部控制系统投入运行,在从投入运行到现在有半年多的时间了,发现焙烧炉的炉顶温度控制效果好,系统运行比较稳定。 20
基于ARM的嵌入式linux内核的裁剪与 移植 0引言微处理器的产生为价格低廉、结构小巧的CPU和外设的连接提供了稳定可靠的硬件架构，这样，限制嵌入式系统发展的瓶颈就突出表现在了软件方面。尽管从八十年代末开始，已经陆续出现了一些嵌入式操作系统(比较著名的有Vxwork、pSOS、Neculeus和WindowsCE)。但这些专用操作系统都是商业化产品，其高昂的价格使许多低端产品的小公司望而却步；而且，源代码封闭性也大大限制了开发者的积极性。而Linux的开放性，使得许多人都认为Linu 0 引言 微处理器的产生为价格低廉、结构小巧的CPU和外设的连接提供了稳定可靠的硬件架构，这样，限制嵌入式系统发展的瓶颈就突出表现在了软件方面。尽管从八十年代末开始，已经陆续出现了一些嵌入式操作系统(比较著名的有Vxwork、pSOS、Nec uleus和Windows CE)。但这些专用操作系统都是商业化产品，其高昂的价格使许多低端产品的小公司望而却步；而且，源代码封闭性也大大限制了开发者的积极性。而Linux的开放性，使得许多人都认为Linux 非常适合多数Intemet设备。Linux操作系统可以支持不同的设备和不同的配置。Linux对厂商不偏不倚，而且成本极低，因而很快成为用于各种设备的操作系统。嵌入式linux是大势所趋，其巨大的市场潜力与酝酿的无限商机必然会吸引众多的厂商进入这一领域。 1 嵌入式linux操作系统 Linux为嵌入操作系统提供了一个极有吸引力的选择，它是个和Unix 相似、以核心为基础、全内存保护、多任务、多进程的操作系统。可以支持广泛的计算机硬件，包括X86、Alpha、Sparc、MIPS、PPC、ARM、NEC、MOTOROLA 等现有的大部分芯片。Linux的程序源码全部公开，任何人都可以根据自己的需要裁剪内核，以适应自己的系统。文章以将linux移植到ARM920T内核的 s3c2410处理器芯片为例，介绍了嵌入式linux内核的裁剪以及移植过程，文中介绍的基本原理与方法技巧也可用于其它芯片。 2 内核移植过程 2．1 建立交叉编译环境 交叉编译的任务主要是在一个平台上生成可以在另一个平台上执行的程序代码。不同的CPU需要有不同的编译器，交叉编译如同翻译一样，它可以把相同的程序代码翻译成不同的CPU对应语言。 交叉编译器完整的安装涉及到多个软件安装，最重要的有binutils、gcc、glibc三个。其中，binutils主要用于生成一些辅助工具；gcc则用来生成交叉编译器，主要生成arm—linux—gcc交叉编译工具；glibc主要是提供用户程序所使用的一些基本的函数库。 自行搭建交叉编译环境通常比较复杂，而且很容易出错。本文使用的是
嵌入式linux下常见的文件系统RomFS：只读文件系统，可以放在ROM空间，也 可以在系统的RAM中，嵌入式linux中常用来作 根文件系统 ?RamFS：利用VFS自身结构而形成的内存文件系 统，使用系统的RAM空间 ?JFFS/JFFS2：为Flash设计的日志文件系统?Yaffs：专门为Nand Flash设计 ?proc：为内核和内核模块将信息发送给进程提 供一种机制，可以查看系统模块装载的信息?devFS：设备文件系统 Linux上的Ext2fs ?支持4 TB 存储、文件名称最长1012 字符 ?可选择逻辑块 ?快速符号链接 ?Ext2不适合flash设备 ?是为象IDE 设备那样的块设备设计的，逻辑块大小必 须是512 byte、1 KB、2KB等 ?没有提供对基于扇区的擦除／写操作的良好管理 ?如果在一个扇区中擦除单个字节，必须将整个扇区复制到RAM，然后擦除，再重写入
?在出现电源故障时，Ext2fs 是不能防止崩溃的 ?文件系统不支持损耗平衡，缩短了flash的寿命 jffs/jffs2文件系统的优缺点 ?日志文件系统 ?提供了更好的崩溃、掉电安全保护 ?jffs2支持对flash的均匀磨损 ?在扇区级别上执行闪存擦除／写／读操作要 比Ext2文件系统好 ?文件系统接近满时，JFFS2 会大大放慢运行 速度——垃圾收集 Nand上yaffs文件系统的优势 ?专门为Nand flash设计的日志文件系统 ?jffs／jffs2不适合大容量的Nand flash ?jffs的日志通过jffs_node建立在RAM中，占用RAM空间：对于128MB的Nand大概需要4MB的空间来维护节点 ?启动的时候需要扫描日志节点，不适合大容量 的Nand flash ?FAT系统没有日志 编译yaffs文件系统 ?mtd的最新补丁升级？ ?接口更新，适合与yaffs
嵌入式Linux系统开发教程很完整的习题答案
参考答案 第一章 一、填空题。 1、嵌入式系统主要融合了计算机软硬件技术、通信技术和微电子技术，它是将计算机直接嵌入到应用系统中，利用计算机的高速处理能力以实现某些特定的功能。 2、目前国内对嵌入式系统普遍认同的定义是：以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 3、嵌入式系统一般由嵌入式计算机和执行部件组成，其中嵌入式计算机主要由四个部分组成，它们分别是：硬件层、中间层、系统软件层以及应用软件层。 4、嵌入式处理器目前主要有ARM、MIPS、Power PC、68K等，其中arm处理器有三大特点：体积小、低功耗、的成本和高性能，16/32位双指令集，全球合作伙伴众多。 5、常见的嵌入式操作系统有：Linux、Vxworks、WinCE、Palm、uc/OS-II和eCOS。 6、嵌入式系统开发的一般流程主要包括系统需求分析、体系结构设计、软硬件及机械系统设计、系统集成、系统测试，最后得到最终产品。 二、选择题 1、嵌入式系统中硬件层主要包含了嵌入式系统重要的硬件设备：、存储器（SDRAM、ROM等）、设备I/O接口等。（A） A、嵌入式处理器 B、嵌入式控制器 C、单片机 D、集成芯片 2、20世纪90年代以后，随着系统应用对实时性要求的提高，系统软件规模不断上升，实时核逐渐发展为，并作为一种软件平台逐步成为目前国际嵌入式系统的主流。（D） A、分时多任务操作系统 B、多任务操作系统 C、实时操作系统 D、实时多任务操作系统 3、由于其高可靠性，在美国的火星表面登陆的火星探测器上也使用的嵌入式操作系统是。（B） A、Palm B、VxWorks C、Linux D、WinCE [在此处键入]
我对linux移植过程的整体理解 首先，要开始移植一个操作系统，我们要明白为什么要移植。因为我们要在另外一个平台上用到操作系统，为什么要用操作系统，不用行不行？这个问题的答案不是行或不行来回答。单片机，ARM7都没有操作系统，我们直接对寄存器进行操作进而实现我们需要的功能也是可以。但是，一些大型的项目设计牵涉很多到工程的创建，单纯对裸机进行操作会显得杂乱庞大这时候需要一个操作系统。 操作系统的功能能。我们用到操作系统，一方面可以控制我们的硬件和维护我们的硬件，另一方面可以为我们得应用程序提供服务。呵呵，这样说还是很抽象，具体到项目中就可以感受到操作系统的好处。 Linux操作系统的移植说白了总共三大部分：一，内核的重新编译。二，bootloader的重新编译。三，文件系统的制作。在这里要解释这些名词也很不好说的明白，首先，一个完整的操作系统是包括这三大部分的，内核、Bootloader、文件系统。我们知道Linux有很多版本，不同的版本只是文件系统不一样而内核的本质都是一样的。 那么，我们开始进行移植。首先是内核。1.我们需要下载一个内核源码，这个在网上很好下载，下载后，保存下。2.把这个压缩包复制到ubuntu（我用的版本）里，一般复制到/home/dong/SoftEmbed(我的目录，呵呵)，然后呢，我们需要对这个内核进行修改重新编译，为什么要这样做，因为我们要让内核为我们的ARM服务，所以需要修改一些东西的。至于具体如何修改，我已经写在另外一个文档里了。3.修改的内容主要是 Makefile（设置体系架构为arm,设置交叉编译器）、时钟频率（我们板子的频率）、内核配置（进入内核配置主要是设置一些选项以适合我们的开发板）。具体设置步骤我会另加说明。4.设置好后我们需要重新编译内核，用的是make zImage命令。编译后就生成了我们自己编译好的内核，呵呵。 接下来，进行文件系统的移植。我们需要一个Yaffs2文件系统压缩包。1.复制这个压缩包到/home/dong/SoftEmede（我自己在ubuntu里建的目录，呵呵），2.解压，会生成一个文件夹。3.给内核打补丁，通过执行 ./patsh-ker.sh c /内核目录。呵呵4.进入 make menuconfig中配置选项，要选择对yaffs2的支持，具体怎么设置我写在另一个文档。 接下来，我们进行根文件制作，需要一个制作工具 mkyaffs2image.taz.还是复制到我自己的目录下，解压，安装。接着，我们需要对Busybox的移植、配置，具体移植、配置步骤我另写，呵呵。最后是构建我们自己的文件系统，到此我们已经完成了内核移植和文件系统的制作。准备移植，呵呵。今天先写到这里，累了。