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移植嵌入式Linux到ARM处理器S3C2410.pdf 277KB

移植嵌入式 Linux 到 ARM 处理器 S3C2410:操作系统

时间:2006-12-18 来源:dev.yesky.com 作者:宋宝华点击：…… 字体大小:【大中小】

在笔者撰写的《C 语言嵌入式系统编程修炼之道》一文中，主要陈诉的软件架构是单

任务无操作系统平台的，而本文的侧重点则在于讲述操作系统嵌入的软件架构，二者的区

别如下图：

嵌入式操作系统并不总是必须的，因为程序完全可以在裸板上运行。尽管如此，但对

于复杂的系统，为使其具有任务管理、定时器管理、存储器管理、资源管理、事件管理、

系统管理、消息管理、队列管理和中断处理的能力，提供多任务处理，更好的分配系统资

源的功能，很有必要针对特定的硬件平台和实际应用移植操作系统。鉴于 Linux 的源代码

开放性，它成为嵌入式操作系统领域的很好选择。国内外许多知名大学、公司、研究机构

都加入了嵌入式 Linux 的研究行列，推出了一些著名的版本：

·RT-Linux 提供了一个精巧的实时内核，把标准的 Linux 核心作为实时核心的一个进

程同用户的实时进程一起调度。RT-Linux 已成功地应用于航天飞机的空间数据采集、科

学仪器测控和电影特技图像处理等广泛的应用领域。如 NASA(美国国家宇航局)将装有

RT-Linux 的设备放在飞机上，以测量 Georage 咫风的风速；

·uCLinux（Micro-Control-Linux，u 表示 Micro，C 表示 Control）去掉了 MMU（内存

管理）功能，应用于没有虚拟内存管理的微处理器/微控制器，它已经被成功地移植到了

很多平台上。

本章涉及的 mizi-linux 由韩国 mizi 公司根据 Linux 2.4 内核移植而来，支持 S3C2410A

处理器。

1.Linux内核要点

和其他操作系统一样，Linux 包含进程调度与进程间通信(IPC)、内存管理(MMU)、虚

拟文件系统(VFS)、网络接口等，下图给出了 Linux 的组成及其关系：

Linux 内核源代码包括多个目录：

（1）arch：包括硬件特定的内核代码，如 arm、mips、i386 等；

（2）drivers：包含硬件驱动代码，如 char、cdrom、scsi、mtd 等；

（3）include：通用头文件及针对不同平台特定的头文件，如 asm-i386、asm-arm 等；

（4）init：内核初始化代码；

（5）ipc：进程间通信代码；

（6）kernel：内核核心代码；

（7）mm：内存管理代码；

（8）net：与网络协议栈相关的代码，如 ipv4、ipv6、ethernet 等；

（9）fs：文件系统相关代码，如 nfs、vfat 等；

（10）lib：库文件，与平台无关的 strlen、strcpy 等，如在 string.c 中包含：

char * strcpy(char * dest,const char *src)

{

char *tmp = dest;

while ((*dest++ = *src++) != '\0')

/* nothing */;

return tmp;

}

（11）Documentation：文档

在Linux 内核的实现中，有一些数据结构使用非常频繁，对研读内核的人来说至为关

键，它们是：

1.task_struct

Linux 内核利用 task_struct 数据结构代表一个进程，用 task_struct 指针形成一个 task

数组。当建立新进程的时候，Linux 为新的进程分配一个 task_struct 结构，然后将指针保

存在 task 数组中。调度程序维护 current 指针，它指向当前正在运行的进程。

2.mm_struct

每个进程的虚拟内存由 mm_struct 结构代表。该结构中包含了一组指向 vm-area_struct

结构的指针，vm-area_struct 结构描述了虚拟内存的一个区域。

3.inode

Linux 虚拟文件系统中的文件、目录等均由对应的索引节点(inode)代表。

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移植嵌入式 Linux 到 ARM 处理器 S3C2410:操作系统

时间:2006-12-18 来源:dev.yesky.com 作者:宋宝华点击：…… 字体大小:【大中小】

2.Linux移植项目

mizi-linux 已经根据 Linux 2.4 内核针对 S3C2410A 这一芯片进行了有针对性的移植工

作，包括：

（1）修改根目录下的Makefile文件

a.指定目标平台为 ARM：

#ARCH := $(shell uname -m | sed -e s/i.86/i386/ -e s/sun4u/sparc64/ -e s/arm.*/arm/ -e

s/sa110/arm/)

ARCH := arm

b.指定交叉编译器：

CROSS_COMPILE = arm-linux-

（2）修改arch目录中的文件

根据本章第一节可知，Linux 的 arch 目录存放硬件相关的内核代码，因此，在 Linux

内核中增加对 S3C2410 的支持，最主要就是要修改 arch 目录中的文件。

a.在 arch/arm/Makefile 文件中加入：

ifeq ($(CONFIG_ARCH_S3C2410),y)

TEXTADDR = 0xC0008000

MACHINE = s3c2410

Endif

b.在 arch\arm\config.in 文件中加入：

if [ "$CONFIG_ARCH_S3C2410" = "y" ]; then

comment 'S3C2410 Implementation'

dep_bool ' SMDK (MERI TECH BOARD)' CONFIG_S3C2410_SMDK

$CONFIG_ARCH_S3C2410

dep_bool ' change AIJI' CONFIG_SMDK_AIJI

dep_tristate 'S3C2410 USB function support' CONFIG_S3C2410_USB

$CONFIG_ARCH_S3C2100

dep_tristate ' Support for S3C2410 USB character device emulation'

CONFIG_S3C2410_USB_CHAR $CONFIG_S3C2410_USB

fi # /* CONFIG_ARCH_S3C2410 */

arch\arm\config.in 文件还有几处针对 S3C2410 的修改。

c.在 arch/arm/boot/Makefile 文件中加入：

ifeq ($(CONFIG_ARCH_S3C2410),y)

ZTEXTADDR = 0x30008000

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