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1、基于基于 S3C2410S3C2410 的嵌入式的嵌入式 LinuxLinux 系统构建系统构建目前，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 a
2、rm920T 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11 基于 S3C2410 arm920T 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$3C2410 arm920T 芯片，外围还包括：64 M NAND FLASH 和 RAM 外围存储芯片；串口、网口和 USB 外围接口；CSTN LCD 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。12 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；Linux2614
3、 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，如图 1 所示：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64 M NANDFLASH 的存储设备，其布局如表 1 所示。2 嵌入式 Linux 系统设计与实现21 引导加载程序 vivi211 vivi 的基本功能该系统使用的：Bootloader 是 vivi，vivi 是韩国MIZIResearch 公司为其开发的 SM
4、DK2410 开发板编写的一款引导程序。vivi 是 CPU 加电后运行的第一段程序，其基本功能是初始化硬件设备、建立内存空间的映射图，从而为调用嵌入式 Linux 内核做好准备。vivi 由 2 部分组成：一部分是依赖于 CPU 体系结构的代码，用汇编语言实现对硬件环境的初始化，并为第二部分代码的执行做好准备；另部分是用 C 语言实现内存空间的映射，并将 Linux 内存映像和根文件系统映像从 FLASH 上读到 RAM 空间中，设置好启动参数，最后调用内核。212 Bootloadcrvivi 移植从网站 wwwmizicom 下载 vivi 源码并解压，按以下步骤进行移植，该系统使用 a
5、rm-GCC 一 2952 对 vivi 进行编译。(1)指定viviMakefile 文件中的 CROSS-COM-PILE，Linux-INCLUDE-DIR，arm-GCC-LIBS，如下面的参考路径：Linux_INCLUDE_DIR=opthostarmv41include；CROSS_COMPILE=opthostarmv41binarmv41 一 UD-known-Linux 一：ARM-GCC-LIBS=opthostarmv41libgcc-libar-mv41 一 unknown-Linux2952：(2)修改viviarchs3c2410smdkC 文件里的 mtd-pa
6、r-tition-t default-mtd-partitions分区内容如表 1 所示；(3)增加vivilibloadyaffsC 文件，实现烧写 yaffs2映像文件；修改vivilibConfig_cmdin，增加如下一行：boolload yaffs tO flash commandCONFIG-LOAD-YAFFS，使得loadyaffs 命令可作为可选项；(4)执行 make distclean：清理 vivi 编译环境；执行 make menuconfig 进行对 vivi 裁剪，根据实际情况进行选择，注意要选上“*load yaffs tO flash command“因为这
7、里用的是 YAFFS2 文件系统，需要 vivi 支持 YAFFS2 映像下载；执行 make 生成所需要的文件 vivi；(5)采用 JTAG 烧写映像到目标板 NAND FLASH 的零地址处，实现引导程序的装载。22 Linux2614 内核的移植221 内核的选择Linux 内核版本的更新速度非常快，但 Linux 的内核版本发行同 Linux 对嵌入式处理器支持程度的发展是不同步的，因此，需要对特定的处理器体系结构选择合适的内核，并且根据其硬件功能部件加上相应的补丁。根据$3C2410 的体系结构以及外围硬件特性，该系统采用 Linux2614 内核，所用的编译器为 arm-Linu
8、x-GCC一 341 版本；由于该系统采用的是 YAFFS2 文件系统，因此需要从网上下载 yaffs2targz 文件，解压并执行“patchkershIinux2614“命令，对 Iinux 内核打补丁使其支持 YAFFS2 文件系统。222 内核的修改(1)修改内核源码中 Makefile 的交义编译项：ARM?=arm；CROSS 一COMPILE?=usrlocalarm341binarm-Linux 一；(2)在 archarmmach-s3c2410devsC 文件中：增加头文件定义：#include#include#inelude增加 static struct mtd-par
9、tition partition-info函数，建立分区表信息，分区内容如表 1 所示；加入 Nand Flash 分区：struet s3c24 1 O-nand-set nandset 一nr_partitions：5，partitions：partition-info，；建立 Nand Flash 芯片支持 struct s3c24 10-platform-nand superlpplatformtacls：O，twrph0：30，twrphl：0，sets：nandset，nr-sets：1，；在 Nand Flash 驱动里加入 Nand Flash 芯片支持：在 s3C-devic
10、e-nand 中增加dev 一platforM 一 data 一super-lpplatform。(3)在 archarmmachs3c2410machsmdk2410C 中的一initdata 部分增加&s3c-device-nand，使内核启动时初始化 NAND FLASH 信息。(4)为了使内核支持 devfs 并在启动时在sbininit 运行之前自动挂载dev 为 devfs 文件系统修改 fsKconfig并在menu“Pseudo filesystetns“下添加如下语句：config DEVFS_FSbooI“dev flie system support(OBOLETE)de
11、fault yconfig DEVFS-MOUNTbool“Automatically mount at boot“default ydepends on DEVFS FS223 内核的编译和加载(1)执行 make mrproper：编译内核前清理编译环境。(2)执行 make menuconfig：对内核进行配置是量体裁衣的过程是十分复杂的过程，配置适合自已的内核可能需要多次重复的配置操作。以下根据该系统对部分配置做简单介绍： Boot options一一一Default kernel command st ringNoinitrd rootdevmtdblock3 init=Linuxr
12、cconsole-ttySAC0.1 15200说明：mtdblock3 代表 NAND FASH 第 4 个分区，他足该系统的root 分区；Floating point emulation 一一一*NwFPE math emulation#选择在内核中使用 NWFPE 浮点模拟File systems 一一一*proc file system support*Virtual memory file system support(formershm fs)*dev file system support(OBSOLETE)*Automatically mount at boot(NEW)这里
13、会看到前面修改 fsKconfig 的结果，devfs 已经被支持。Miscellaneous filesystems 一- #选择 YAFFS2 根文件系统YAFFS2 file system support-51 2 bytepage devices*Lets Yaffs do its own ECC Use the same ecc byte order as Steven HillS nand-eccC一一一 2048 byte (or larger)page devices*Autoselect yaffs2 format*Disable lazy loading(1 0)Reser
14、ved blocks for checkpointing*Turn off wide tnodesForce chunk erase checkCache short names in RAMNetwork File Systems-*NFS file system support(3)执行 make bzlmage，成功编译后将在 archarmboot下生成需要的文件 zImage。(4)在 vivi 提示符下，输入“load flash kernel x“命令通过串口下载内核映像到 NAND FLASH 的 KERNEL 分区中。23 文件系统Linux 采用文件系统组织系统中的文件和设
15、备，为设备和用户程序提供统一接口。他支持 CRAMFS，JFFS2.RAMDISK 等多种文件系统。本系统使用可读写的 YAFFS2 根文件系统。231 YAFFS2 文件系统简介YAFFS2 是 YAFFS(Yet Another FLASH File Sys tem)的升级版，能更好地支持 NAND FLASH，是一种类似于 JFFS 的专门为 FLASH 设计的嵌入式文件系统。与 JFFS 相比，他减少了一些功能，因此速度更快、占用内存更少。NAND FLASH 大多采用 MTD+YAFFS 的模式，通过YAFFS 文件系统，可以像操作硬盘上的文件一样操作 FLASH 中的数据，在系统断
16、电后数据仍然存储在 FLASH 芯片中232 根文件制作(1)建立根文件系统目录 root，在 root 目录下建讧子日录bin，sbin，dev，etc，proc，lib，user；bin：保存大多数如 initbusybox，shell文件管理实用程序等二进制文件；sbin：保存系统启动过程通常需要的命令；/dev：包含用在设备中的所有没备节点；/etc：包含系统的所有配置文件；proc：这是一个必须设置的特殊目录，在系统运行之后他下面有许多内容，在某些情况下，可以通过他进行系统设置，许多工具能从这里获得信息。在编译内核时要选择文件系统 proc 的支持； /lib：包含所有必要的库；/user：存放用户程序。(2)编
