嵌入式Linux软件设计.ppt

### 嵌入式Linux软件设计关键知识点解析 #### 一、嵌入式Linux软件设计概述 嵌入式系统是一种专用计算机系统，被设计用于执行特定任务，广泛应用于汽车、消费电子、工业控制等多个领域。**嵌入式Linux**是指在嵌入式系统中使用的Linux操作系统版本。由于其开源性、稳定性和强大的网络支持等特点，嵌入式Linux成为了嵌入式领域中不可或缺的一部分。 #### 二、移植的基本概念 **移植**是将一个软件从一个平台迁移到另一个不同的平台上使其能够正常工作的过程。在嵌入式Linux软件设计中，这一概念尤为重要。从广义上讲，移植包括软件移植和硬件移植两个方面；而从狭义上讲，则主要指的是软件移植。移植通常可以分为以下三种情况： 1. **从一个硬件平台移植到另一个硬件平台**：这种移植主要涉及到硬件架构的差异，例如从x86架构移植到ARM架构。 2. **从一个操作系统移植到另一个操作系统**：这通常涉及到操作系统API的不同，例如从Windows移植到Linux。 3. **从一种软件库环境移植到另一种软件库环境**：这主要是针对不同的库环境之间的兼容性问题，例如从glibc移植到uClibc。 #### 三、Bootloader的移植 **Bootloader**是操作系统和硬件之间的桥梁，它的主要职责是初始化硬件环境、加载操作系统内核并传递必要的启动参数。在嵌入式领域，Bootloader的移植是操作系统移植的核心环节之一。以下是Bootloader移植的关键步骤： ##### 3.1 关键文件的修改 1. **vivi顶层Makefile文件的修改**：vivi是一种流行的Bootloader，用于Linux系统的启动。在进行vivi的移植时，首先需要修改其工程管理文件Makefile，以确保编译过程中能够正确引用所需的库和头文件。 2. **vivi中与硬件相关的初始化**：与特定处理器平台相关的代码通常位于`vivi/arch/`目录下。例如，对于S3C2410x处理器，对应的目录为`s3c2410`。其中，`head.s`文件是vivi启动时运行的第一段代码。 3. **对不同Flash启动的修改**：vivi支持从Nor Flash或Nand Flash启动，因此需要对启动程序、Linux内核及根文件系统等进行相应的配置。 4. **内核启动参数设置**：为了支持不同类型的Flash启动，需要修改相应的启动命令。 5. **Flash驱动的实现**：最后一步是实现Flash驱动，确保Flash设备能够在嵌入式系统中正常工作。 ##### 3.2 串口设置示例 串口在嵌入式开发中非常重要，它是调试和通信的基础。在vivi中，串口初始化是在启动阶段进行的，具体的设置可以在`arch/s3c2410/head.s`文件中找到。例如，若希望波特率设置为115200Buad，计算公式如下： \[ UBRDIVn = \left( \frac{PCLK}{115200 \times 16} \right) - 1 \] 其中，PCLK = 50700000Hz，UBRDIV0的值向下取整。 ##### 3.3 Bootloader的交叉编译 为了进行交叉编译，需要修改vivi目录下的Makefile文件，将编译器改为交叉编译器`arm-linux-gcc`。编译完成后，会生成一个名为“vivi”的二进制文件，用于下载到目标设备的Flash中。 ##### 3.4 Bootloader的下载 Bootloader的下载通常是通过JTAG接口进行的。例如，在Windows平台上可以使用sjf2410工具进行下载。下载前需要将生成的可执行文件转移到Windows的某个目录下（如`d:\vivi`），并通过Jflash线将PC机和嵌入式目标板的JTAG口连接起来。具体步骤包括： 1. 连接PC机和目标板。 2. 启动sjf服务并安装驱动。 3. 在DOS环境下运行下载命令：`sjf2410 /f: vivi`。 4. 下载完成后，可通过串口将PC和嵌入式目标板连接，以便进一步调试和测试。 通过以上步骤，我们可以了解到嵌入式Linux软件设计中移植和Bootloader移植的关键知识点，这对于理解和实践嵌入式系统开发具有重要意义。