嵌入式系統(tǒng)開發(fā):Arm與Linux的完美結合
比如現(xiàn)在ATM取款機就是一個典型RTOS,embedded?。铮笾饕▋刹糠郑徊糠质翘幚砥?,比如Arm,POWERPC,MIPC,一部分是OS,比如Linux,wince,vxworks,us/os,etc.我現(xiàn)在主要學習的路線是arm+linux,選擇arm主要是因為arm技術已經(jīng)比較成熟,選擇linux是因為linux是開源的,免費的,另外如果學好了linux就算將來不搞嵌入式系統(tǒng)開發(fā)這塊,也可以專供linux服務器這一方面。
學習嵌入式linux,主要做的就是四點,一點就是寫bootloader,并移植到到nand?。妫欤幔螅枭?,第二點,編譯kernel,并通過bootloader下載到nand?。妫欤幔螅枭希谌c,在基于nand?。妫欤幔螅枭辖⑽募到y(tǒng),第四點,把寫好的應用程序下載到target上。基本流程就是這么下來的,具體到開發(fā)板上時可能就有所差別了,下邊就以深圳優(yōu)龍公司的fs2410為目標板具體的上述一下開發(fā)的流程,以及在開發(fā)中應注意的問題。
第一步:交叉編譯環(huán)境的建立
?。粒骸』冢欤椋睿酰僮飨到y(tǒng)的應用開發(fā)環(huán)境一般是由目標系統(tǒng)硬件(開發(fā)板)和宿主pc機所構成。目標硬件開發(fā)板用于運行操作系統(tǒng)和系統(tǒng)應用軟件。而目標板所用到的操作系統(tǒng)的內(nèi)核編譯、應用程序的開發(fā)和調試則需要通過宿主pc機來完成(所以稱為交叉編譯)。雙方之間一般通過串口,并口或以太網(wǎng)接口建立連接關系。安裝linux?。铮螅热纾颍澹洌瑁幔铩。欤椋睿酰。梗?,可以采用默認安裝(但要包含ftp服務),將該linux服務器接入局域網(wǎng),其他的pc機可以用windows,需要的軟件工具包括。
(1)ftp客戶端程序
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?。ǎ常┮浦驳侥骋惶囟ǎ幔颍砥脚_的linux操作系統(tǒng)內(nèi)核源碼
(4)gnu編譯工具,可由相關網(wǎng)站下載
在某工作站pc上安裝ftp客戶端程序和telnet工具,linux?。铮蟆。耄澹颍睿澹斓木幾g一般有一個比較固定的步驟,會根據(jù)Makefiel文件的不同而略有差異,可參考相關文檔,按固定的步驟編譯內(nèi)核完成以后,會在相應目錄生成可執(zhí)行的二進制文件,通過ftp傳到pc機上,熱后通過串口或網(wǎng)絡下載到開發(fā)板上。
?。拢海ǎ保?chuàng)建編譯環(huán)境,在這個過程中,將設置一些環(huán)境變量,創(chuàng)建安裝目錄,安裝內(nèi)核源代碼和頭文件等。
?。ǎ玻?chuàng)建binutils.在這個過程結束后,會創(chuàng)建類似arm-linux-ld等工具。
(3) 創(chuàng)建一個交叉編譯版本的gcc,注意:在這個過程中,只能編譯c程序,而不能編譯c++程序。
?。ǎ矗?chuàng)建一個交叉編譯版本的glibc,這里最容易出問題。
?。ǎ担?chuàng)建一個交叉編譯版本的gdb。這個過程結束后,會創(chuàng)建arm-linux_gdb
?。ǎ叮≈匦聞?chuàng)建gcc。前面創(chuàng)建gcc的過程沒有編譯c++編譯器,現(xiàn)在glibc已經(jīng)準備好了,所以這個步驟將完善gcc的交叉編譯。
(7) 重新創(chuàng)建glibc.
如果在交叉編譯過程中出現(xiàn)錯誤,那么請檢查:
版本選擇是否正確,以及是否安裝了相應的補??;
庫文件路徑設置是否正確;
系統(tǒng)環(huán)境變量是否設置正確。
第二步:編寫bootloader并移植到開發(fā)板上
?。粒海猓铮铮簦欤铮幔洌澹颍ㄒ龑Ъ虞d程序)是系統(tǒng)加電后運行的第一段代碼。嵌入式系統(tǒng)中的bootloader相當于pc機中的bios。大多數(shù)bootloader都包含兩種不同的操作模式,一種是啟動加載(bootloading)模式,在這種模式下,bootloader從目標機上的某個固態(tài)存儲器設備上將操作系統(tǒng)加載到RAM中運行,整個過程并沒有用戶的介入。這種模式是bootloader的正常工作模式,另一種是下載(downloading)模式。在這種模式下,目標機上的bootloader將通過串口或網(wǎng)絡等通信手段從開發(fā)主機(host)上下載內(nèi)核映像和根文件系統(tǒng)映像等到RAM中。然后可以再被bootloader寫到目標機上的固態(tài)存儲介質上。
?。拢海猓铮铮簦欤铮幔洌澹騿哟蠖鄶?shù)都分為兩個階段
(1):基本的硬件初始化(屏蔽所有的中斷,關閉處理器內(nèi)部指令/數(shù)據(jù)cache等)。
為第二階段準備RAM空間,如果是從某個固態(tài)存儲媒質中,則復制bootlodaer的第二階段代碼到RAM。
設置堆棧。
跳轉到第二階段的C程序入口點。
?。ǎ玻撼跏蓟倦A段要使用的硬件設備。
檢查系統(tǒng)內(nèi)存映射。
將內(nèi)核映像和根文件系統(tǒng)映像從flash讀到RAM。
為內(nèi)核設置啟動參數(shù)調用內(nèi)核。
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