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1、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： 实验一嵌入式开发环境搭建实验 实验时间： 2014 年 5 月 3 日 实验成员： _ 指导老师： 电子信息与电气工程系2014年4月制1、 实验目的1、 熟悉ubuntu操作系统安装。2、 掌握嵌入式交叉编译环境的搭建。3、 实现在Linux下配置TFTP服务。4、 实现配置NFS服务。5、 实现简单程序开发。二、实验内容 本实验安装Ubuntu10.04.4操作系统环境，搭建嵌入式交叉编译环境，配置TFTP服务和NFS服务。学习使用Linux命令，创建一个新目录，并在其中编写hellocxb.c和Make
2、file文件，学习在Linux下的编程和编译过程。三、实验设备硬件：PC机。软件：Ubuntu操作系统。4、 实验过程1、 交叉编译环境的搭建 在Linux平台下，要为开发板编译Bootloader、内核、图形界面Qtopia，还有其他一些应用程序，均需要交叉编译工具链。把交叉编译器统一为arm-Linux-gcc-4.3.3，安装设置步骤如下： （1）将光盘目录Linux中的arm-Linux-gcc-4.3.3复制到tmp(filesystem/tmp)文件夹中，执行解压命令,如下图所示命令: 按“回车”进行解压命令，解压完成后如下图所示： （2）把编译器路径加入系统环境变量，输入下图命令
3、 “回车”后，在最后一行添加如下命令： Export PATH=$PATH:/usr/local/arm/4.3.3/bin 得如下图，保存退出即可。 （3）重新登录系统，使以上设置有效，在命令行中输入#arm-Linux-gcc -v命令，出现如下图所示信息，说明交叉编译环境已经成功安装。2、 TFTP服务配置（1）安装TFTP软件，输入命令：#sudo apt-get install tftp-hpa tftpd-hpa 得到下图所示：（2）建立tftpboot目录，作为服务器的目录 输入命令：#sudo mkdir /tftpboot 释放权限：（服务器目录，需要设置权限为777，cho
4、md 777） 输入命令 #sudo chmod 777 /tftpboot（3）配置TFTP服务器 输入命令：#sudo gedit /etc/default/tftpd-hpa 将原来的内容修改为： TFTP_DIRECTORY=/tftpboot TFTP_OPTIONS=-l-c-s 进行保存，如下图所示：（4）重启TFTP服务 输入命令：#sudo service tftpd-hpa restart（5）测试TFTP以此输入一下命令： #cd /tftpboot echo “hello tftp service”a.txt Ecoh “hello tftp service ,put
5、to tftp serive”b.txt Tftp localhost # tftp get a.txt # tftp put b.txt # ttfp quit配置完成如下图所示： 其中get是取得文件，put是将文件上传到TFTP服务器上。3、NFS服务配置（1）Ubuntu上默认是没有安装nfs服务器的，因此要安装nfs服务器端：输入命令：#sudo apt-get install nfs-kernel-server得到下图所示：输入“Y”后得到如下图所示：（2）配置/etc/exportNFS允许挂载的目录及权限在文件/etc/export中进行了定义。输入命令：gedit /etc/
6、exports 回车出现下图所示界面，在文件末尾添加/opt/nfs *(rw,sync,no_root_squash)命令。如下图所示，进行保存即可：（3）重启NFS此时可以运行以下命令来显示一下共享出来的目录： #showmount -e或者可以使用以下命令把它挂载到本地磁盘中，例如将/opt/nfs挂载到/mnt下： #sudo mount -t nfs localhost:/opt/nfs /mnt运行df命令看是否挂载成功。查看后可以使用以下命令卸载： #sudo umount /mnt4、 常用Linux命令 首先用mkdir建立目录，用rmdir删除目录，用touch新建文件，用
7、rm删除文件，用cp复制文件等等，相应命令及步骤如下列图所示：5、 应用程序开发（1） 建立工作目录 如下图所示输入命令： 如下图所示用命令编写hellocxb.c 源代码。（3） 编写makefile 像建立hellocxb.c文件一样建立Makefile文件，操作步骤如下列图所示： 编辑完程序保存即可。（4） 编译应用程序 在上面的步骤完成之后，就可以在hellocxb目录下运行“make”来编译我们的程序了。5、 实验小结 本次实验是嵌入式系统的第一个实验嵌入式开发环境搭建实验。首先就是Ubuntu操作系统的安装，虚拟机的安装比较容易，就是傻瓜式的安装，在虚拟机里安装Ubuntu就耗费了
8、很多时间了，老是卡在一个点不动，老半天才动一点，不过庆幸的是最后还是装好了，毕竟这是基础。因一些应用程序均需要交叉编译工具链，故还搭建了交叉编译环境。此外通过命令配置了TFTP服务以及NFC服务。在熟悉Linux的过程中，我们组在终端下试了一些Linux的基本指令，如显示目录内容的ls，建立目录的mkdir，返回上一级目录的cd.等等。从中感受到Linux的强大，用简简单单的指令就能做出我们想要的效果，实在太神奇了。在后面的应用程序开发中更是对vi和getit文本编辑器的区别以及程序能够运行所需的Makefile文件有了大致了解，总之这次的实验让我们都获益良多，对嵌入式实验也有了初步的了解，更
9、对以后的接口实验打了基础。六、思考题1、 Makefile是如何工作的？其中宏定义分别是什么意思？makefile关系到了整个工程的编译规则。一个工程中的源文件不计数，其按类型、功能、模块分别放在若干个目录中，makefile定义了一系列的规则来指定，哪些文件需要先编译，哪些文件需要后编译，哪些文件需要重新编译，甚至于进行更复杂的功能操作，makefile就像一个Shell脚本一样，其中也可以执行操作系统的命令。Makefile文件作为一种描述文档一般需要包含以下内容:宏定义源文件之间的相互依赖关系可执行的命令2、 Make和Makefile之间的关系？make一般主要被用来管理一个软件程序项
10、目(用来完成大型软件的自动编译），但是它不仅仅可以用来管理软件程序，还可以做很多其他的事情，比如文件同步等。makefile是被make使用的“描述”文件，它描述要被make所管理的项目中的文件间的关系（比如对于一个C程序项目来说，.h文件和.c文件之间的关系，.c和.o之间的关系等)，和如何维护这个项目的状态（比如对于一个程序项目来说，就有编译可执行文件，产生文档，清除所有除源代码文件之外的文件等).3、 GCC编译器的常用参数有哪些？它们的功能分别是什么？（1）gcc -E source_file.c-E，只执行到预编译。直接输出预编译结果。（2）gcc -S source_file.c
11、-S，只执行到源代码到汇编代码的转换，输出汇编代码。（3）gcc -c source_file.c-c，只执行到编译，输出目标文件。（4）gcc (-E/S/c/) source_file.c -o output_filename-o, 指定输出文件名，可以配合以上三种标签使用。-o 参数可以被省略。这种情况下编译器将使用以下默认名称输出：-E：预编译结果将被输出到标准输出端口（通常是显示器）-S：生成名为source_file.s的汇编代码-c：生成名为source_file.o的目标文件。无标签情况：生成名为a.out的可执行文件。（5）gcc -g source_file.c -g，生成
12、供调试用的可执行文件，可以在gdb中运行。由于文件中包含了调试信息因此运行效率很低，且文件也大不少。这里可以用strip命令重新将文件中debug信息删除。这是会发现生成的文件甚至比正常编译的输出更小了，这是因为strip把原先正常编译中的一些额外信息（如函数名之类）也删除了。用法为 strip a.out（6）gcc -s source_file.c-s, 直接生成与运用strip同样效果的可执行文件（删除了所有符号信息）。（7）gcc -O source_file.c-O（大写的字母O），编译器对代码进行自动优化编译，输出效率更高的可执行文件。-O 后面还可以跟上数字指定优化级别，如：gc
13、c -O2 source_file.c数字越大，越加优化。但是通常情况下，自动的东西都不是太聪明，太大的优化级别可能会使生成的文件产生一系列的bug。一般可选择2；3会有一定风险。（8）gcc -Wall source_file.c -W，在编译中开启一些额外的警告（warning）信息。 -Wall，将所有的警告信息全开。（9）gcc source_file.c -L/path/to/lib -lxxx -I/path/to/include -l, 指定所使用到的函数库，本例中链接器会尝试链接名为libxxx.a的函数库。 -L，指定函数库所在的文件夹，本例中链接器会尝试搜索/path/to/lib文件夹。 -I, 指定头文件所在的文件夹，本例中预编译器会尝试搜索/path/to/include文件夹。4、 嵌入式系统的定义和特点？（1） 定义：嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。（2） 特点：专用性、可裁剪（资源有限）、可靠性、实时性、低功耗。5、 嵌入式系统硬件和软件有哪些部分组成？（1） 硬件：微处理器、外围电路和外设。（2） 软件：设备驱动接口（DDI）、实时操作系统（RTOS）、可编程应用接口（API）、应用程序。
