【基于SkyEye的虚拟嵌式平台下Linux内核移植技术的研究】
嵌入式系统的广泛应用推动了软件开发的持续进步，特别是在高层级的嵌入式软件设计中，开发者往往较少涉及底层硬件细节。然而，传统的嵌入式硬件平台搭建不仅成本高，而且稳定性难以保证。针对这些问题，基于SkyEye的虚拟嵌入式平台仿真技术提供了一种解决方案。SkyEye是由清华大学陈渝博士开发的开源软件项目，旨在在常规的Linux和Windows平台上模拟多种主流的嵌入式开发板和外部设备，构建一个可扩展的硬件模拟框架。
SkyEye作为一个指令级模拟器，可以模拟多种嵌入式开发板，支持多种CPU指令集。操作系统在SkyEye上运行时，无法察觉其运行于虚拟环境中，这使得开发人员能够对操作系统和系统软件进行调试。SkyEye的核心包括CPU、协处理器、MMU（内存管理单元）、Cache、RAM、系统I/O模块和ROM等硬件组件的模拟，如图1所示。
要建立基于SkyEye的嵌入式开发环境，首先需要从官方网站下载SkyEye的最新源代码，然后以root权限登录Linux系统进行解压、编译和安装。编译过程包括编译第三方库和SkyEye源代码，最后将SkyEye安装到/opt目录下。
安装完成后，SkyEye的主要目录和文件如下：
1. Bin：包含SkyEye工具，如制作NAND Flash镜像文件的工具，SkyEye命令行应用程序，代码覆盖率结果文件格式转换工具以及串口输出显示工具。
2. Include：提供SkyEye开发插件所需的头文件，定义了API函数原型。
3. Info：包含info格式的文档，提供详细的技术说明。
4. Lib：存储SkyEye的核心库和其他动态库插件。
5. Testsuite：存放用于测试的案例。
在SkyEye虚拟环境中，可以对基于ARM架构如Samsung S3C2440的内核进行移植。移植过程中，需要完成以下步骤：
1. 配置内核：根据目标硬件配置Linux内核选项，确保与SkyEye模拟的硬件环境匹配。
2. 修改Makefile：调整内核构建过程，使其适应虚拟平台。
3. 编译内核：在SkyEye环境中编译定制的内核。
4. 创建根文件系统：构建与内核相匹配的根文件系统。
5. 验证启动：在SkyEye中启动模拟的硬件环境，加载并运行移植后的内核，检查功能是否正常。
通过这种方法，开发者可以在无需实际硬件的情况下进行Linux内核移植和系统调试，降低了开发成本，提高了效率，同时也为嵌入式学习和研究提供了便捷的途径。这对于应对嵌入式系统开发中遇到的研发成本过高、硬件环境不稳定等问题具有重要意义。此外，SkyEye还支持跨平台，可以在Linux和Windows系统上运行，进一步增加了其在教学和开发中的灵活性。
