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1、嵌入式应用程序设计第四章 嵌入式Linux开发环境的搭建,2,4.1 搭建嵌入式Linux交叉开发环境 4.2 Bootloader 4.3 Linux内核与移植 4.4 嵌入式文件系统的构建 4.5 小结 4.6 思考与练习,本章课程：,3,4.1 构建嵌入式Linux开发环境,构建一个Linux系统，需仔细考虑下面几点。 （1）选择嵌入式Linux发行版。 （2）熟悉开发环境和工具。 （3）熟悉Linux内核。 （4）熟悉目标板引导方式。 （5）熟悉Linux根文件系统。 （6）理解Linux内存模型。 （7）理解Linux调度机制和进程线程编程。,4,4.1.1 嵌入式交叉编译环境搭建,
2、交叉编译环境的意义 如何搭建嵌入式交叉编译环境 嵌入式交叉编译环境包括哪些内容,5,4.1.2 主机交叉开发环境的配置,配置控制台程序 Windows操作系统中有超级终端（HyperTerminal）工具；Linux/Unix操作系统有minicom（使用“minicom”命令启动该软件）等工具,超级终端配置,minicom配置,6,4.1.2 主机交叉开发环境的配置,配置TFTP服务 tftp是一个传输文件的简单协议，它基于UDP协议而实现。此协议设计的时候是进行小文件传输的 tftp传输中有3种模式。 netascii：8位的ASCII码形式。 octet：8位源数据类型。 mail：这种
3、模式已经不再支持，它将返回的数据直接返回给用户，而不是保存为文件。,7,4.1.2 主机交叉开发环境的配置,Linux下TFTP服务配置 tftp是一个传输文件的简单协议，它基于UDP协议而实现。此协议设计的时候是进行小文件传输的 vim /etc/xinetd.d/tftp service tftp socket_type = dgram protocol = udp wait = yes user = root server = /usr/sbin/in.tftpd server_args = -s /tftpboot disable = no per_source = 11 cps =
4、100 2 flags = IPv4 ,8,4.1.2 主机交叉开发环境的配置,启动TFTP服务 $ /etc/init.d/xinetd start 关闭TFTP服务 $ /etc/init.d/xinetd stop 重启TFTP服务 $ /etc/init.d/xinetd restart 查看TFTP状态 $ netstat au | grep tftp Proto Recv-Q Send-Q Local Address Foreign Address State udp 0 0 *:tftp *:*,9,4.1.2 主机交叉开发环境的配置,Windows下TFTP服务配置 在Wind
5、ows下配置tftp服务需要安装使用tftp服务器软件，常见的可使用tftpd32，网上有很多下载该软件的地方，读者可以自行下载。要注意的是，该软件是tftp的服务器端，而目标板上则是tftp的客户端,10,4.1.2 主机交叉开发环境的配置,NFS文件系统 NFS为Network FileSystem的简称，最早是由Sun公司提出发展起来的，其目的就是让不同的机器、不同的操作系统之间可以彼此共享文件。 NFS的使用分为服务器端和客户端，其中服务器端提供要共享的文件，而客户端则通过挂载“mount”这一动作来实现对共享文件的访问操作。在嵌入式开发中，通常NFS服务端在宿主机上运行，而客户端在目
6、标板上运行。 NFS服务器端是通过读入它的配置文件“/etc/ exports”来决定所共享的文件目录的.,11,4.1.2 主机交叉开发环境的配置,NFS配置 配置文件：/etc/exports 配置文件每一行格式： 共享的目录 客户端主机名称或IP(参数1，参数2) NFS配置文件常用参数： NFS配置文件举例： cat /etc/exports /home/david/project *(rw,sync,no_root_squash),12,4.1.2 主机交叉开发环境的配置,NFS服务启动 设置NFS服务在每次系统引导时自动开启： # /sbin/chkconfig nfs on （在
7、Ubuntu中应该输入 /sbin/chkconfig nfs-kernel-server on）,13,Bootloader是什么？ Bootloader是在操作系统运行之前执行的一段小程序。通过这段小程序，我们可以初始化硬件设备、建立内存空间的映像表，从而建立适当的系统软硬件环境，为最终调用操作系统内核做好准备。,4.2 Bootloader,14,4.2.1 Bootloader的种类,15,4.2.2 U-Boot的编译和使用,什么是U-Boot 最早，DENX软件工程中心的Wolfgang Denk基于8xxrom的源码创建了PPCBOOT工程，并且不断添加处理器的支持。后来，Sys
8、go Gmbh把PPCBOOT移植到ARM平台上，创建了ARMBOOT工程。然后以PPCBOOT工程和ARMBOOT工程为基础，创建了U-Boot工程。,16,4.2.2 U-Boot的编译和使用,U-Boot编译 U-Boot目录可以分为三类： 与处理器体系结构或者开发板硬件直接相关。 一些通用的函数或驱动。 U-Boot的应用程序、工具或者文件。,17,4.2.2 U-Boot的编译和使用,U-Boot目录结构,18,4.2.2 U-Boot的编译和使用,U-Boot的源码是通过gcc和Makefile组织编译的。顶层目录下的Makefile首先可以设置开发板的定义，然后递归地调用各级子目
9、录下的Makefile，最后把编译过的程序链接成U-Boot映像。 顶层目录下的 Makefile 它负责u-boot整体配置编译。每一种开发板在Makefile都需要有板子配置的定义。 配置u-boot: make smdk2410_config 编译： make,19,4.2.2 U-Boot的编译和使用,U-Boot生成镜像文件,20,4.2.2 U-Boot的编译和使用,U-Boot工具,21,4.2.2 U-Boot的编译和使用,U-Boot命令介绍 bootm命令 bootm命令可以引导启动存储在内存中的程序映像。这些内存包括RAM和可以永久保存的Flash。 第1个参数addr是
10、程序映像的地址，这个程序映像必须转换成U-Boot的格式。 第2个参数对于引导Linux内核有用，通常作为U-Boot格式的RAMDISK映像存储地址；也可以是传递给Linux内核的参数（默认情况下传递bootargs环境变量给内核）。,22,4.2.2 U-Boot的编译和使用,U-Boot命令介绍 bootp命令 bootp命令通过bootp请求，要求DHCP服务器分配IP地址，然后通过TFTP协议下载指定的文件到内存。 第1个参数是下载文件存放的内存地址。 第2个参数是要下载的文件名称，这个文件应该在开发主机上准备好。,23,4.2.2 U-Boot的编译和使用,U-Boot命令介绍 c
11、mp命令 cmp命令可以比较两块内存中的内容。.b以字节为单位；.w以字为单位；.l以长字为单位。注意：cmp.b中间不能保留空格，需要连续输入命令。 第1个参数addr1是第一块内存的起始地址。 第2个参数addr2是第二块内存的起始地址。 第3个参数count是要比较的数目，单位是字节、字或者长字。,24,4.2.2 U-Boot的编译和使用,U-Boot命令介绍 cp命令 cp命令可以在内存中复制数据块，包括对Flash的读写操作。 第1个参数source是要复制的数据块起始地址。 第2个参数target是数据块要复制到的地址。这个地址如果在Flash中，那么会直接调用写Flash的函数
12、操作。所以U-Boot写Flash就使用这个命令，当然需要先把对应Flash区域擦干净。 第3个参数count是要复制的数目，根据cp.b、cp.w、cp.l分别以字节、字、长字为单位。,25,4.2.2 U-Boot的编译和使用,U-Boot命令介绍 crc32命令 crc32命令可以计算存储数据的校验和。 第1个参数address是需要校验的数据起始地址。 第2个参数count是要校验的数据字节数。 第3个参数addr用来指定保存结果的地址。,26,4.2.2 U-Boot的编译和使用,U-Boot命令介绍 echo命令 echo命令回显参数,27,4.2.2 U-Boot的编译和使用,U
13、-Boot命令介绍 erse命令 erase命令可以擦除Flash。参数必须指定Flash擦除的范围。 按照起始地址和结束地址，start必须是擦除块的起始地址；end必须是擦除末尾块的结束地址。这种方式最常用。,28,4.2.2 U-Boot的编译和使用,U-Boot命令介绍 nand命令 nand命令可以通过不同的参数实现对Nand Flash的擦除、读、写操作。 常见的几种命令的含义如下（具体格式见help nand）。 nand erase：擦除Nand Flash。 nand read：读取Nand Flash，遇到flash坏块时会出错。 nand read.jffs2：读取Nan
14、d Flash，遇到坏块时会把坏块部分对应的内容填充为0 xff，不会出错。 nand read.jffs2s：读取Nand Flash，遇到坏块时自动跳过（建议使用）。 nand write：写Nand Flash，nand write命令遇到flash坏块时会出错。 nand write.jffs2：写Nand Flash，可自动跳过坏块（建议使用）。,29,4.2.2 U-Boot的编译和使用,U-Boot命令介绍 flinfo命令 nand命令可以通过不同的参数实现对Nand Flash的擦除、读、写flinfo命令打印全部Flash组的信息，也可以只打印其中某个组。一般嵌入式系统的F
15、lash只有一个组。,30,4.2.2 U-Boot的编译和使用,U-Boot命令介绍 go命令 go命令可以执行应用程序。 第1个参数是要执行程序的入口地址。 第2个可选参数是传递给程序的参数，可以不用。,31,4.2.2 U-Boot的编译和使用,U-Boot命令介绍 iminfo命令 iminfo可以打印程序映像的开头信息，包含了映像内容的校验（序列号、头和校验和）。第1个参数指定映像的起始地址。可选的参数是指定更多的映像地址。,32,4.2.2 U-Boot的编译和使用,U-Boot命令介绍 loadb命令 loadb命令可以通过串口线下载二进制格式文件。,33,4.2.2 U-Boo
16、t的编译和使用,U-Boot命令介绍 loads命令 loads命令可以通过串口线下载S-Record格式文件。,34,4.2.2 U-Boot的编译和使用,U-Boot命令介绍 mw命令 mw命令可以按照字节、字、长字写内存，.b、.w、.l的用法与cp命令相同。 第1个参数address是要写的内存地址。 第2个参数value是要写的值。 第3个可选参数count是要写单位值的数目。,35,4.2.2 U-Boot的编译和使用,U-Boot命令介绍 nfs命令 nfs命令可以使用NFS网络协议通过网络启动映像。,36,4.2.2 U-Boot的编译和使用,U-Boot命令介绍 printenv命令 printenv命令打印环境变量。可以打印全部环境变量，也可以只打印参数中列出的环境变量。,37,4.2.2 U-Boot的编译和使用,U-Boot命令介绍 protect命令 protect命令是对Flash写
