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1、进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。记忆中的故那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。记忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着“怎么这么热怎么这么热”，于是三五成群，聚在大树，于是三五成群，聚在大树下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩
2、子们却在周下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到“强子，别跑了，快来我给你扇扇强子，别跑了，快来我给你扇扇”。孩。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，“你看热的，跑什么？你看热的，跑什么？”此时这把蒲扇，此时这把蒲扇，是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味道！蒲扇是中国传统工艺品，在是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味
3、道！蒲扇是中国传统工艺品，在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲扇。蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，圆，轻巧又便宜的蒲扇。蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过了我们的半个人
4、生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长也走过了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧道，袅长的时间隧道，袅博创嵌入式培训第三章第三章 嵌入式嵌入式LinuxLinux内核文件内核文件系统与存储系统与存储主要内容主要内容 第一节Linux内核定制、裁剪和添加第二节嵌入式引导系统（BootLoader）技术第三节文件系统的构建 学习方法与建议学习方法与建议本章主要介绍了三个部分，分别是嵌入式linux内核、引导系统介绍和文件系统等相关内容。该章节详细介绍了关于嵌入式系统如何构建以及内核部分的应用操作等内容，可以更好的帮助理解嵌入式系统的相关内容，具有一
5、定的应用价值。内核源码目录说明 目录名称目录功能arch包括了所有和体系结构相关的核心代码。它下面的每一个子目录都代表一种Linux支持的体系结构。include包括编译内核所需要的大部分头文件。init包含内核的初始化代码（不是系统的引导代码mm包含所有的内存管理代码。drivers包含系统中所有的设备驱动程序。ipc包含核心进程间的通信代码。fs存放Linux支持的文件系统代码。kernel包含内核管理的核心代码。net内核的网络部分代码。lib包含核心的库代码。scripts包含用于配置核心的脚本文件。Documentation一些文档，是对每个目录作用的具体说明。第一节第一节Linux
6、内核定制、裁剪和添加内核定制、裁剪和添加二、内核目录介绍二、内核目录介绍1配置文件给用户提供配置选择的功能，主要包括如下配置文件第一节第一节Linux内核定制、裁剪和添加内核定制、裁剪和添加三、配置文件和配置工具三、配置文件和配置工具配置文件名配置文件名功能各各级级Makefile和和.depend文件文件各级目录的make文件和依赖工具.config内核配置文件，保存配置结果Rules.make规则文件2配置工具用来进行相关配置的工具，包括配置命令解释器，其中配置用户界面如下：（1）基于字符的界面使用命令：Makeconfig该方法简单且不需要调用Xwindows，不过操作麻烦，用户界面不友
7、好。 第一节第一节Linux内核定制、裁剪和添加内核定制、裁剪和添加三、配置文件和配置工具三、配置文件和配置工具（2）基于Ncurses的文本模式图形用户界面使用命令：makemenuconfig 该方法简单且不需要调用Xwindows，而且操作简单，用户界面友好后面的实验就使用该方法进行内核的相关配置。第一节第一节Linux内核定制、裁剪和添加内核定制、裁剪和添加三、配置文件和配置工具三、配置文件和配置工具（3）基于Xwindows图形界面的用户配置界面使用命令：Makexconfig第一节第一节Linux内核定制、裁剪和添加内核定制、裁剪和添加三、配置文件和配置工具三、配置文件和配置工具1
8、 1在该级目录下的Config.in中添加对该模块的编译条件，该变量可以设置为三种状态 Y-将该功能模块编译进内核 N-不将该功能模块编译进内核M-将该功能编译成模块方式，可以在需要时动态插入到内核中的模块第一节第一节Linux内核定制、裁剪和添加内核定制、裁剪和添加四、内核的编译命令四、内核的编译命令2内核的编译操作下面给出了用于内核编译的主要命令：# make menuconfig -配置编译选项# make dep -提供变量依赖关系信息. # make clean -删除生成的模块和目标文件. # make zImage -编译内核生成压缩的映象. # make modules -编译
9、模块. # make modules_install -安装编译完成的模块.编译完成之后最终生成的压缩内核映象的路径为arch/arm/boot/zImage，之后拷贝新内核文件zImage到启动目录，并改为合适的名字，即可启动新完成的内核镜像。第一节第一节Linux内核定制、裁剪和添加内核定制、裁剪和添加四、内核的编译命令四、内核的编译命令内容：内容：一、引导系统概述一、引导系统概述简单介绍引导系统的概念和模式二、二、Linux的的Bootloadervivi与与ubootvivi和uboot作为ARM平台常用的引导程序，具有结构简单但是功能强大的特点第二节第二节嵌入式引导系统（嵌入式引导系
10、统（BootLoader）技术）技术1引导系统介绍引导系统介绍所谓的引导程序（BootLoader），即系统加电后运行的第一段软件代码。一般来说嵌入式系统的Bootloader负责加载整个启动任务。整个过程包括初始化硬件设备、建立内存空间的映射图、配置合适的软硬件环境以便能够调用操作系统的内核。第二节第二节嵌入式引导系统（嵌入式引导系统（BootLoader）技术）技术一、引导系统概述一、引导系统概述2引导系统的操作模式引导系统的操作模式大多数引导系统都包含两种不同的操作模式：启动加载模式启动加载模式下载模式下载模式1）启动加载模式启动加载模式启动加载模式也称为“自主”（autonomous）
11、模式。引导系统从目标机上的某个固态存储设备中将操作系统加载到RAM中运行。这种模式是引导系统的正常工作模式。2）下载模式下载模式在下载模式下，目标机上的引导系统将通过串口连接或网络连接等通信手段从主机下载文件。从主机下载的文件通常首先被引导系统保存到目标机的RAM中，然后再被引导系统写到目标机上的FLASH类固态存储设备中。这种模式通常在第一次安装内核与根文件系统时使用；此外，以后的系统更新也会使用引导系统的这种工作模式。第二节第二节嵌入式引导系统（嵌入式引导系统（BootLoader）技术）技术一、引导系统概述一、引导系统概述3.引导系统的主要任务与典型结构框架引导系统的主要任务与典型结构框
12、架大多数引导系统都分为stage1和stage2两大部分。依赖于处理器体系结构和板级初始化的代码通常都放在stage1中，用汇编实现；而stage2则通常用C语言来实现，这样可以实现更复杂的功能，同时代码具有更好的可读性和可移植性。第二节第二节嵌入式引导系统（嵌入式引导系统（BootLoader）技术）技术一、引导系统概述一、引导系统概述引导系统的stage1:1）硬件设备初始化。2）为加载引导系统的stage2准备RAM空间。3）拷贝引导系统的stage2到RAM空间中。4）设置好堆栈。5）跳转到stage2的C入口点引导系统的stage2:1）初始化本阶段要用到的硬件设备。2）检测系统内存
13、映射(memorymap)。3）将内核映像和根文件系统映像从flash上读到RAM空间中。4）为内核设置启动参数。5）调用内核。1vivi的常用命令的常用命令帮助命令vivihelp显示启动参数viviparamshow启动参数帮助viviparamhelp设置参数viviparamsetboot_delay10000000Changeboot_delayvalue.0x00989680(10000000)to0x00989680(10000000)viviparamsave第二节第二节嵌入式引导系统（嵌入式引导系统（BootLoader）技术）技术二、二、Linux的的Bootloaderv
14、ivi与与uboot1vivi的常用命令的常用命令显示分区帮助viviparthelp显示分区vivipartshow存储器分区vivibonhelp引导帮助viviboothelp启动操作系统viviboot第二节第二节嵌入式引导系统（嵌入式引导系统（BootLoader）技术）技术二、二、Linux的的Bootloadervivi与与uboot2Uboot的常用命令的常用命令1）protect：protect命令用于对Flash进行写保护，可以使能和解除写保护。2）erase：erase命令可以擦除Flash。3）setenv：setenv命令可以设置环境变量。4）printenv：pri
15、ntenv命令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。5）tftpboot：tftpboot命令能够使用TFTP协议通过网络下载二进制格式的文档。另外，使用这个命令，必须配置好相关的环境变量。例如serverip和ipaddr。其命令格式为：tftpbootloadAddressbootfilename6）bootm：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。其命令格式为：bootmaddrarg.第二节第二节嵌入式引导系统（嵌入式引导系统（BootLoader）技术）技术二、二、Linux的的Bootloadervivi与
16、与uboot2Uboot的常用命令的常用命令6）bootm：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。其命令格式为：bootmaddrarg.7）go：go命令能够执行应用程序。其命令格式为：goaddrarg.8）loadb：loadb命令能够通过串口线下载二进制格式的文档。其命令格式为：loadboffbaud9）loads：loads命令可以通过串口线下载S-Record格式的文件。10）flinfo：flinfo命令打印全部Flash组的信息，也可以只打印其中某个组的信息。一般嵌入式系统的Flash只有一个组。11）cp：cp命令可
17、以在内存中复制数据块，包括对Flash的读写操作。第二节第二节嵌入式引导系统（嵌入式引导系统（BootLoader）技术）技术二、二、Linux的的Bootloadervivi与与uboot2Uboot的常用命令的常用命令12）cmp：cmp命令可以比较两块内存中的内容。.b表示以字节为单位；.w表示以字为单位；.l表示以长字为单位。13）mw：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。14）nfs：nfs命令可以使用NFS网络协议通过网络启动映像。15）nm：nm命令用于修改内存，可以按照字节、字、长字操作。16）run：run命令可以执行环境变量中的命令，后面
18、参数可以是几个环境变量名。17）sleep：sleep命令可以延迟N秒钟执行，N为十进制数。第二节第二节嵌入式引导系统（嵌入式引导系统（BootLoader）技术）技术二、二、Linux的的Bootloadervivi与与uboot内容：内容：一、文件系统概述一、文件系统概述包括根文件系统的概述以及根文件系统的目录结构二、二、BusyBoxBusyBox的介绍以及相关命令第三节第三节文件系统的构建文件系统的构建1根文件系统描述根文件系统描述Linux引导启动时，默认使用的文件系统是根文件系统。装载根文件系统也是引导系统启动过程的最后一个步骤。文件系统包含两大类：根文件系统根文件系统和附加文件系
19、统附加文件系统。根文件系统是操作系统至少应该引导的一个文件系统，它包含了构建整个操作系统的基本程序和相关目录附加文件系统则是除了根文件系统之外的所有文件系统，本身无法直接使用，需要挂载到根文件系统的某个目录下方可使用。第三节第三节文件系统的构建文件系统的构建一、文件系统概述一、文件系统概述第三节第三节文件系统的构建文件系统的构建一、文件系统概述一、文件系统概述2根文件系统目录结构根文件系统目录结构根文件系统呈倒挂树状层次结构，一般包括如下几个目录：/etc、/dev、/usr、/bin、/var等。如下图所示：第三节第三节文件系统的构建文件系统的构建一、文件系统概述一、文件系统概述各目录功能如
20、下：/bin/bin包含每个用户使用的系统下最常用的命令/sbin/sbin主要在超级用户管理系统时使用/lib/lib存放系统的链接库文件/boot/boot系统启动时的内核文件和其他一些信息文件/dev/dev包含着代表硬件设备的设备文件/etc/etc包含着整个系统的各种配置文件/home/home包含各用户的主目录/root/root超级用户root的默认主目录/mnt/mnt装载其他非标准文件系统的装载点/proc/proc一个虚拟目录，其中保存内核和进程的信息，文件存放在系统内存中/tmp/tmp该目录为程序和用户提供临时空间/usr/usr包含UNIX系统的众多资源，占用空间较大
21、/var/var系统记录文件的存放地，同时也存放着一些系统的配置文件/lost+found/lost+found存在于所有的文件系统中，保存文件碎片/opt/opt由一些外部应用程序使用的目录1BusyBox介绍介绍BusyBoxcombinestinyversionsofmanycommonUNIXutilitiesintoasinglesmallexecutable.ItprovidesreplacementsformostoftheutilitiesyouusuallyfindinGNUfileutils,shellutils,etc.TheutilitiesinBusyBoxgener
22、allyhavefeweroptionsthantheirfull-featuredGNUcousins;however,theoptionsthatareincludedprovidetheexpectedfunctionalityandbehaveverymuchliketheirGNUcounterparts.BusyBoxprovidesafairlycompleteenvironmentforanysmallorembeddedsystem.事实上，BusyBox提供了相当多的工具。从最简单的显示工具到最强大的搜索工具，BusyBox把这些工具存放在/bin和/sbin目录之下，并且
23、建立一个能够使用这些工具的链接。第三节第三节文件系统的构建文件系统的构建二、二、BusyBox2.BusyBox的相关命令的相关命令BusyBox的相关配置和编译内核类似，需要首先使用makemenuconfig命令进行手工配置。敲下makemenuconfig命令之后，进入如下界面：第三节第三节文件系统的构建文件系统的构建二、二、BusyBox2. BusyBox2. BusyBox的相关命令的相关命令BusyBox其他命令包括：help显示make选项的完整列表defconfig启用默认的（通用）配置allnoconfig禁用所有的应用程序（空配置）allyesconfig启用所有的应用程
24、序（完整配置）allbareconfig启用所有的应用程序，但是不包括子特性config基于文本的配置工具menuconfigN-curses（基于菜单的）配置工具all编译BusyBox二进制文件和文档（./docs）busybox编译BusyBox二进制文件clean清除源代码树distclean彻底清除源代码树sizes显示所启用的应用程序的文本/数据大小第三节第三节文件系统的构建文件系统的构建二、二、BusyBoxn本章主要介绍了三个部分，分别是嵌入式linux内核、引导系统介绍和文件系统等相关内容。在内核部分详细介绍了Linux操作系统内核定制、裁剪和添加；引导部分则介绍了嵌入式Bo
25、otLoader技术；最后的文件系统部分详细介绍了文件系统的构建。章节的最后部分将构建Floppylinux作为一个综合应用实验，试图让读者更加深入理解上述3块内容。小结小结1. 请简述操作系统的结构。2. 请简述操作系统的特点并举例说明。3. 请列举出Linux内核源码的所有文件夹，并且说明每个文件夹的意义。4. 请列举出Linux有关内核镜像的三种编译方法，并陈述每个方法的特点。5. 请简述Linux引导系统过的两种操作模式并分别说明。6. 请列举出根文件系统的所有目录，并且分别说明每个文件夹的含义。7. 请阐述Linux内核编译的选项和BusyBox编译选项之间的区别。8. 请完成本章的综合实验FloppyLinux。9. 请尝试完成基于U盘的Linux系统。习题习题
