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1、嵌入式Linux系統介紹,實習規範,目的 規格 關聯 背景需求 設備需求,目的,瞭解嵌入式Linux系統架構和一個完整的開發環境包含了拿些應用工具，並針對除錯、編譯等開發環境一一說明。,技術背景-設備需求,技術背景需求 具 C 語言程式設計基礎 設備需求 H/W requirements : PC Host，COM port，網路 Hub， Creator XCsale-PXA270 Development Kit S/W requirements : Linux for Creator XScale-PXA270 user guide：檔案在Linux for Creator XScale-
2、PXA270光碟中LinuxDoc路徑下。 Create-XScale-PXA270 Users Guide。 通訊軟體：例如Windows的超級終端機,實習系統概論,簡介 系統架構 電路架構 程式流程,簡介,本章實習的主要內容，在於說明何謂Embedded Linux系統、架構及其開發環境，所以將針對下列幾點加以說明： 說明嵌入式系統為何，及Embedded Linux系統的優缺點和應用範圍。 說明Embedded Linux系統架構。 說明CreateXScale-PXA270嵌入式系統發展工具解決方案，包含如下三個部分： Windows Host端除錯環境 Linux Host端編譯環境
3、 Linux Target端Target Board,系統架構,電路架構,基礎知識,嵌入式系統導覽 Embedded Linux架構 完整的嵌入式系統發展工具解決方案 Windows Host端除錯環境介紹 Linux Host端編譯環境介紹 Linux Target端Target Board介紹 Linux Target端和Windows Host端接線說明,嵌入式系統導覽,常見的嵌入式硬體 X86架構 ARM架構 MIPS架構 PowerPC架構 其他：m68k、8051等等,常見的嵌入式作業系統 MS-DOS Windows CE Palm OS EPOC Symbain OS 即時嵌入
4、式系統 Embedded Linux,嵌入式系統導覽(cont.),Embedded Linux的優點 開放原始碼，模組化設計 高度穩定性 強化的網路功能 可以跨越各種硬體平台 應用軟體眾多,嵌入式Linux的應用範圍 PDA Web PDA Set-Top-Box Cell phones and web phones 各樣網路相關Box,Embedded Linux架構,13,Linux Kernel architecture,Architecture of a generic Linux system,Ref. 3,完整的嵌入式系統發展工具解決方案,一個完整的嵌入式系統發展工具解決方案包含
5、，如下： 線路實體模擬器(In-Circuit Emulator，ICE)、 系統發展板(Evaluation Board)、 應用程式整合開發除錯工具(Debugger) 編譯器(Compiler) Creator-XScale-PXA270嵌入式系統 開發環境的稱謂,完整的嵌入式系統發展工具解決方案 (cont.),Creator-XScale-PXA270嵌入式系統架構圖 Linux Host端為獨立PC模式,完整的嵌入式系統發展工具解決方案 (cont.),Linux Host端為Virtual Machine模式,完整的嵌入式系統發展工具解決方案 (cont.),Linux Host
6、端：提供編譯環境 Linux Host端：扮演開發系統中的編譯環境部分，因為是用GNU的compiler所以需要安裝Linux作業系統，。 目的是用來製作和編譯要放在Linux Target端的Boot loader、Embedded Linux Kernel、root filesystem等image檔。 Samba Server：建立Linux Host端Samba Server分享目錄的網路磁碟機。以達到Linux Host端和Windows Host端的檔案資源共享。 NFS Server：Linux Target端掛載Linux Host端NFS server分享的檔案系統。以達到L
7、inux Host端和Linux Target端的檔案資源共享。,完整的嵌入式系統發展工具解決方案 (cont.),Windows Host端：提供除錯環境 Window Host端：扮演開發系統中的除錯環境部分，所以安裝Domingo for Linux及CodeLyzer這兩個除錯軟體。 Domingo for Linux：提供Embedded Linux Kernel及Device Driver的除錯。 CodeLyzer：提供Embedded Linux User Application的除錯。 Virtual Machine：利用Virtual PC或VMware軟體，建立一個虛擬空
8、間並安裝Linux Host端的作業系統 Linux Target端： 提供EmbeddedCreator-XScale-PXA27 Target Board，新華電腦所提供的Creator開發學習版。,Windows Host端除錯環境介紹,Embedded Linux核心除錯工具 列印訊息法(printk) 訊息記錄(klogd/syslogd) 查詢除錯法(proc) Domingo for Linux Embedded Linux應用程式除錯工具 列印訊息法(printf) 記憶體配置除錯(memwatch/YAMD) 系統呼叫追蹤(strace) GDB/Insight CodeLy
9、zer,Windows Host端除錯環境介紹 (cont.),Domingo for Linux一套整合開發、驗證、燒錄及除錯的整合開發除錯軟體，其主要的功能說明如下： 整合操作視窗 提供使用ICE硬體資源時的設定管道 CPU資源之觀察及修改 待發展程式之觀察，修改及執行 組合語言及高階語言除錯 Nor/Nand Flash燒錄功能 在Embedded Linux系統中，提供針對Linux Kernel及Device Driver的除錯,Windows Host端除錯環境介紹 (cont.),除錯軟體Domingo for Linux介面介紹,Windows Host端除錯環境介紹 (con
10、t.),CodeLyzer一套針對Embedded Linux中User application的除錯軟體，其主要的功能說明如下： 提供視窗化的整合除錯資訊 在Embedded Linux系統中，提供針對user application的除錯 提供multi-process的除錯模式 提供multi-thread的除錯模式 提供變數、中斷點、記憶體、程式等除錯視窗,Windows Host端除錯環境介紹 (cont.),除錯軟體CodeLyzer介面介紹,Linux Host端編譯環境介紹,安裝Linux作業系統 獨立的PC安裝Linux作業系統 在Windows Host上安裝Linux作業
11、系統Embedded Linux Kernel Image的編譯和驗證 安裝Tool ChainGCC(GNU Cross Compiler Tool Chain) Embedded Linux Kernel程式碼版本,Linux Host端編譯環境介紹 (2),Virtual PC VMware,Linux Host端編譯環境介紹 (cont.),編譯Kernel Image Make menuconfig Make mrproper make dep make clean make zImage make modules make modules_install make install
12、驗證Kernel Image,Linux Host端編譯環境介紹(cont.),Bootloader開機引導程式 啟動載入（Boot Loading）模式 下載模式（Downloading）模式Linux Target端的根目錄檔案系統 最起碼的目錄：/dev,/proc,/bin,/etc,/lib,/usr,/tmp。 基本的工具程式：sh,ls,cp,mv,etc.。 最起碼的組態設定檔：rc,inittab,fstab,etc.。 設備檔：/dev/hd*,/dev/tty*,/dev/fd0,etc.。 Runtime函式庫以提供工具程式所使用之基本功能(functions)。,Li
13、nux Host端編譯環境介紹(cont.),Samba Server Network File System的縮寫，意思是“網路檔案系統”，最主要功能，在於提供各種不同硬體架構，不限任何作業系統的電腦，可以透過網路，達到分享彼此檔案的目的 我們將利用Linux Host端的這項功能，使得Linux Target端(CreatorXScale-PXA270)可以方便取得製作Linux Host端完成的程式碼，進行測試。,Linux Host端編譯環境介紹(cont.),NFS Server 是延伸自SMB(Server Message Block)的代名詞，其主要功能，在於提供Linux Ho
14、st端的目錄與Windows Host端進行檔案資料共享。Windows Host端建立一個網路磁碟機對映到Samba Server所分享的目錄。 所以Domingo for Linux便可藉由這個網路磁碟機直接取得Linux Host端編譯完成的Kernel image檔。,Linux Target端 Target Board介紹,Creator嵌入式發展系統母板,Linux Target端 Target Board介紹(cont.),Creator母版Master和Slave bus的支援,Linux Target端 Target Board介紹(cont.),Creator-XScale
15、-PXA270嵌入式系統Flash的配置,Linux Target端和Windows Host端接線說明,Windows Host端和Carrier ICE、Target Board的接線圖,Linux Target端和Windows Host端接線說明(cont.),Windows Host端和Pocket ARM ICE、Target Board的接線圖,Linux Target端和Windows Host端接線說明,實習步驟,系統軟硬體設置 實習一：Virtual PC安裝實作說明 實習二： Fedora Core 5.0安裝實作說明,系統設置,系統軟硬體的設置 建立Windows Ho
16、st端、 Linux Host端、 Linux Target端三者之間的硬體環境連結。 建立Linux Host端的編譯環境。實作程式碼設置,實習一：Virtual PC安裝實作說明,安裝Virtual PC 建立New Virtual Machine Virtual Machine的相關設定 Virtual Disk,實習二： Fedora Core 5.0安裝實作說明(1),安裝前的建議 Virtual PC在安裝Virtual Machine時，支援安裝光碟及ISO檔兩種安裝模式，雖然兩種模式都能順利安裝Fedora Core 5.0，但是建議利用ISO檔的安裝模式，以減少安裝的時間。,實習二： Fedora Core 5.0安裝實作說明(2),安裝Fedora Core 5.0 Firewall跟SELinux要設定為Disabled Display的設定： Color Depth設定為”Thousands of Colors”,實作開始,操作時間 : 20 min,
