《嵌入式系统平台构建》由会员分享，可在线阅读，更多相关《嵌入式系统平台构建（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、嵌入式系统主讲教师： 田 茂E-MAIL:第二章 开发平台构建Linux 简介 FriendlyARM6410开发平台简介 宿主机和目标机 虚拟机VMware及操作系统Ubuntu的安装 建立交叉开发环境 开发板安装Linux系统 在Windows下进行FTP下载 简单的Hello word Linux 简介Linux特点p稳定的系统p免费p多任务、多用户p良好的用户界面p可靠的系统安全p适合需要小内核程序的嵌入式系统pp稳定的系统 Linux 本来就是基于 Unix 概念而发展出来的操作系统， 因此， Linux 具有与 Unix 系统相似的的程序接口跟操作 方式，当然也继承了 Unix 稳
2、定并且有效率的特点。常听 到安装 Linux 的主机连续运做一年以上而不曾当机、不 必关机是稀松平常的事； p免费由于 Linux 是基于 GPL 的基础下的产物，因此任何人皆可 以自由取得 Linux ， 至于一些安装套件的发行者， 他 们发行的安装光盘也仅需要些许费用即可获得！不同于 Unix 需要负担庞大的版权费用，当然也不同于微软需要一 而再、 再而三的更新你的系统，并且缴纳大量费用p多任务、多用户 与 Windows 系统不同的， Linux 主机上可以同时允许多 人上线来工作， 并且资源的分配较为公平。你可以在一部 Linux 主机上面规划出不同等级的使用者，而且每个使用 者登入系
3、统时的工作环境都可以不相同， 此外，还可以 允许不同的使用者在同一个时间登入主机，以同时使用主 机的资源 p可靠的系统安全【没有绝对安全的主机】但是 Linux 由于支持者，有相 当多的热心团体、个人参与其中的开发， 因此可以随时 获得最新的安全信息，并给予随时的更新，亦即是具有 相对的较安全p适合需要小内核程序的嵌入式系统由于 Linux 只要几百 KB 不到的程序代码就可以完整驱 动整个计算机并成为一个完整的操作系统， 因此相当适 合于目前家电或者是小电子用品的操作系统，即嵌入 式系统。Linux 适合例如手机、数字相机、PDA、家 电用品等等的微电脑操作系统！ 此外，有不少硬件式的网络防
4、火墙及路由器，其内部都 是使用Linux，并采用了操作系统提供的防火墙及路由功 能。Linux 与uC/OS-II的区别功能性pLinux 包含一整套的编译、调试等开发工具、内核源代 码、各种文件系统、图形接口、各种协议、驱动程序以及 丰富的应用程序。p而Uc/OS-II确切的来说只是一个微内核，仅仅包含多任 务调度、简单内存管理等基本的多任务操作系统元素，且 多任务调度算法和内存管理等都比较简单。对于想实现 GUI、FS、协议等都必须另外购买或者移植，对于设备驱 动程序没有提供专门统一的接口。Linux 与uC/OS-II的区别开发工具pLinux 发布中包含了编译器和调试器等工具，他们都采
5、 用GCC编译器，汇编语法一致。p uC/OS-II没有指定编译器，在不同的平台下使用该平 台的编译器，而各个编译器其汇编语法不同，因此，在 不同类型平台下，汇编程序不一致。Linux 与uC/OS-II的区别移植性pLinux 发布中包含了多种平台下的移植，可以通过配置内 核选择体系结构和裁剪内核。p uC/OS-II的不同平台下的移植通过不同的移植代码独立 发布，没有一个统一的界面，通过宏定义进行内核裁剪。Linux 与uC/OS-II的区别开发资源 p在开发上，Linux采用统一的API调用，接口文档齐全， 书籍、网上资料也比较多puC/OS-II虽然没有标准的API接口，但是其内核非常
6、简 单、简洁，且书籍、网上资料也非常丰富。Linux 与uC/OS-II的区别实时性pLinux 内核不关心实时性问题，可以通过和RTLinux配合来 实现实时。RTLinux 处理实时任务，非实时任务任务由linux完成RTLinux是为Linux 提供实时性的方法，同样也使用与Linux。 通过RTLinux 的patch，可以满足Linux实时性的需求puC/OS-II采用占先式内核，实时性好Linux 与uClinuxuclinux表示micro-control linux.即“微控制器领域中的Linux 系统”，是Lineo公司的主打产品，同时也是开放源码的嵌 入式Linux的典范之
7、作 。 uCLinux是针对控制领域的嵌入式linux操作系统，它从 Linux 2.0/2.4内核派生而来，沿袭了主流Linux的绝大部分 特性。适合不具备内存管理单元(MMU)的微处理器/微控制 器。 没有MMU支持是uClinux与主流Linux的基本差异。 Linux 与uClinuxp标准Linux是针对有MMU的处理器设计的。在这种处理器 上，虚拟地址被送到MMU，把虚拟地址映射为物理地址。 通过赋予每个任务不同的虚拟物理地址转换映射，支持不 同任务之间的保护。 puCLinux系统对于内存的访问是直接的，所有程序中访问 的地址都是实际的物理地址。操作系统对内存空间没有保护 ，各个
8、进程实际上共享一个运行空间。一个进程在执行前， 系统必须为进程分配足够的连续地址空间，然后全部载入主 存储器的连续空间中。 p有些内核系统调用也有差异 高效 稳定开源用户级的可裁减 支持多种网络协 议 IBM宣布其四个系列的服务器全面支持Linux 用J2EE及Oracle开发的应用程序也可以移植 到Linux上面来运行 Borland公司也开发了在Linux下面运行的 DelphiKylix SUN公司表示开放Sorlaris9的源代码 银行 政府 军队 嵌入式领域 手持消费类设备Linux 应用InternetInternet网络服务器的应用网络服务器的应用 网站、域名解析、FTP、邮件系
9、统 中小企业内部服务器的应用中小企业内部服务器的应用 代理上网、网络防火墙、企业网关 DHCP动态地址分配、Samba文件共享 软件开发环境的应用软件开发环境的应用 支持C/C+、Perl、PHP、Java、Python 语 言 桌面环境的应用桌面环境的应用 OpenOffice办公软件、Firefox浏览器 QQ/MSN即时通讯、RealPlayer、Mplayer播放器Linux 在企业中应用Linux赢得了大型数据库软件公司支持IBM HP Dell Haier等厂商全面预装Linux操作系统，HP、 SUN公司也将推出自己的桌面发行版本，SGI在开发大型 Linux图形工作站 全球十大
10、巨型机中，有四台在使用Linux操作系统2005年11月的top500超级电脑表列的操作系统里，采用 Linux为操作系统的，占了371组（即74.2%），其中的前 十位者，有7组是使用Linux的。 当前, Linux赢得大量手机厂商的大力支持,比如Motorola等虽然Linux具有如此多的好处，但是它先天上有一 个足以致命的地方，使它的普及率受到很大的限制， 就是Linux需要使用“命令行”的终端机模式进行系统的 管理。虽然近年来有很多的图形界面在开发使用在 Linux上面，但毕竟要熟悉Linux 还是以命令行来使用 使比较好的，因此要接受Linux必须要熟悉对计算机下 命令的行为，而不
11、是只点鼠标。目前已有大量各种各样基于 GNU/Linux 的操作系统， 例如：Debian, SuSE, Gentoo, RedHat 和 Mandriva 。Ubuntu首个版本发布于2004年9月，相对大多数Linux 发行版来说，它的起步较晚，但是在朝着“易用”和“免费”方 面不断发展的路途中，Ubuntu赢得了大家的喜爱，并成为 数一数二的Linux发行版本。 Ubuntu 是基于 Debian 之上，旨在创建一个可以为桌 面和服务器提供一个最新且一贯的 Linux 系统。Ubuntu 囊括了大量精挑细选自 Debian 发行版的软件包，同时保 留了 Debian 强大的软件包管理系统
12、，以便简易的安装或 彻底的删除程序。与大多数发行版附带数量巨大的可用可 不用的软件不同，Ubuntu 的软件包清单只包含那些高质 量的重要应用程序。固定的发布周期（6个月）；易于初学者学习；丰富 的文档（包括官方和用户贡献的 ）无论基于 GNU/Linux 的操作系统有多少，一 个典型的Linux发行版应包括：uLinux 内核，一些GNU程序库和工具，命令 行 shell，图形界面的X Window系统和相应的 桌面环境，如KDE或GNOME，并包含数千种 从办公套件，编译器，文本编辑器到科学工 具的应用软件。 FriendlyARM6410开发平台硬件配置u主板核心配置为CPU Samsu
13、ng S3C6410A,主频 533MHZ, 256M RAM , 2GB Nand Flashu底板资源包括 调试口 COM0 + JTAG + USB Slave USB Slave 1 x mini USB(底板没有设计 OTG功能) USB Host 通过 USB HUB 芯片，实现 4 个 USB Host 接口 网络接口 10/100M MB以太网， RJ-45 接口 底板资源音频输入输出 3.5mm 标准双声道音频输入输出口 SD卡 普通 SD卡座 串口 4 x RS232 DB9 串口，4 x TTL 电平串口座 TV-OUT 1 x RCA输出口 SDIO2 接口座 主要用于
14、接 SD WiFi 模块(还包括 SPI, I2C 接口) LCD接口 3 种 LCD接口引出座蜂鸣器 1 x PWM 控制蜂 鸣器输出 红外 1 路红外接收头 温度传感器 1 路 DS18B02 温度传感器 ADC 转换 1 个可调电阻，连接 CPU的 AD0 通道 FriendlyARM6410 开发平台底板 宿主机和目标机由于嵌入式Linux的开发资源有限，不可能在开 发板上运行开发和调试工具。通常需要交叉编译调 试的方式进行-即“宿主机（可以运行Linux的PC 机）+目标机（开发板）”的形式。 目标机和宿主机一般采用串口连接，亦可同时通过 网口连接，如下图所示。宿主机是运行Linux
15、的PC。可以是安装了Linux操 作系统的本地机，亦可以是Linux服务器（模型假定其 IP为192.168.0.10）。宿主机和目标机的处理器通常情况下都不会相同 。宿主机需要建立适合于目标机的交叉编译环境。程 序在宿主机上编译连接定位，得到的可执行文件 则在目标机运行。 在开发调试过程中，通常的操作界面如下图所示。在宿主机上一般需要运行2个窗口：宿主机本机操 作窗口和串口终端窗口。宿主机操作窗口可以是本机 的操作终端（安装Linux的本地机），亦可以Windows 下通过远程登录软件如Telnet登录到Linux服务器的操 作界面。宿主机只能编译连接程序，不能运行程序 ）。串口终端，可以是
16、Linux的minicom。亦可以是 Windows的超级终端。目标机可以看成一台计算机， 串口终端就相当于这台计算机的显示器，作为人机交 互界面。在宿主机编译链接后得到的可执行文件，下 载到目标机上运行。 虚拟机VMware及操作系统Ubuntu的安装虚拟机（Virtual Machine）指通过软件模拟的具有完整 硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系 统VMware 可以使你在一台机器上同时运行二个或更多 Windows、DOS、LINUX系统。与“多启动”系统相比， VMWare采用了完全不同的概念。多启动系统在一个时刻只能 运行一个系统，在系统切换时需要重新启动机器。 VMWare是真正“同时”运行，多个操作系统在主系统 的平台上，就像标
