【正文】 linux:other linux 版本 本系統(tǒng)選擇 linux:other linux 版本，如圖 25，點(diǎn)擊下拉菜單，找到 linux:other linux 版本，選擇該版本。 《專業(yè)實(shí)訓(xùn) 》 課程 設(shè)計(jì)論文 9 圖 26 設(shè)置虛擬內(nèi)存 圖 26 用于設(shè)置虛擬機(jī)管理的磁盤大小。為了給虛擬機(jī)留出足夠的磁盤空間，我們?cè)O(shè)定磁盤大小為 20G，設(shè)置情況如圖 26. 注意： 內(nèi)存：為虛擬機(jī)設(shè)置的內(nèi)存大小不要小于實(shí)際的物理內(nèi)存大小。 《專業(yè)實(shí)訓(xùn) 》 課程 設(shè)計(jì)論文 10 圖 27 磁盤分區(qū) 圖 28 操作系統(tǒng)安裝完成 《專業(yè)實(shí)訓(xùn) 》 課程 設(shè)計(jì)論文 11 重新登陸后修改系統(tǒng)文件， 如圖 28 圖 28 修改系統(tǒng)文件 之后重新登錄進(jìn)行虛擬機(jī)的 工具 安裝，如圖 29，以完成 Fedora Core 10 與 Windows 之間的信息傳遞 《專業(yè)實(shí)訓(xùn) 》 課程 設(shè)計(jì)論文 12 圖 29 虛擬機(jī)的工具安裝 按如圖 29 進(jìn)行 Fedora Core 10 網(wǎng)絡(luò)功能的測試 ，測試完成后出現(xiàn)如圖 210 界面 ，即完成Fedora Core 10 的安裝。 圖 29 網(wǎng)絡(luò)功能的測試 圖 210 Fedora Core 10 安裝完成 建立交叉編譯環(huán)境 交叉編譯是指在某個(gè)主機(jī)平臺(tái)上（比如 PC 上）生成可在其他平臺(tái)上（比如 ARM 上）運(yùn)行的可執(zhí)行代碼 而要進(jìn)行交叉編譯，就必須要在宿主機(jī)平臺(tái)上安裝對(duì)應(yīng)的交叉編譯工具鏈（ cross pilation tool chain），然后用安裝好的交叉編譯工具鏈編譯源代碼，最終生成可在目標(biāo)機(jī)上運(yùn)行的可執(zhí)行程序。本系統(tǒng)是在 Linux PC 上，使用 armlinuxgcc 編譯器，編譯出針對(duì) Linux內(nèi)核的 ARM 平臺(tái)上的可執(zhí)行文件。 下面是 建立交叉編譯環(huán)境 的步驟： 在 Linux PC 上，打開終端，使用命令 tar xvfj 將下載好《專業(yè)實(shí)訓(xùn) 》 課程 設(shè)計(jì)論文 13 的交叉編譯工具解壓，然后使用 gedit /etc/profile 打開并修改 profile 文件，添加如圖 211 的第 21 句，使用 source /etc/profile 使交叉編譯器生效： 圖 211 建立交叉編譯環(huán)境 移植引導(dǎo)加載程序 bootloader（引導(dǎo)加載程序）是系統(tǒng)加電后運(yùn)行的第一段代碼。嵌入式系統(tǒng)中的 bootloader相當(dāng)于 PC 機(jī)中的 BIOS。通過這段小程序，我們可以初始化硬件設(shè)備、建立內(nèi)存空間映射圖，從而將系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境帶到一個(gè)合適狀態(tài)，以便為最終調(diào)用操作系統(tǒng)內(nèi)核準(zhǔn)備好正確的環(huán)境。大多數(shù) bootloader 都包含兩種不同的操作模式，一種是啟動(dòng)加載（ bootloading）模式，在這種模式下， bootloader 從目標(biāo)機(jī)上的某個(gè)固態(tài)存儲(chǔ)器設(shè)備上將操作系統(tǒng)加載到 RAM中運(yùn)行，整個(gè)過程并沒有用戶的介入。這種模式是 boot loader 的正常工作模式，另一種是下載（ downloading）模式。在這種模式下，目標(biāo)機(jī)上的 bootloader 將通過串口或網(wǎng)絡(luò)等通信手段從開發(fā)主機(jī)（ host）上下載內(nèi)核映像和根文件系統(tǒng)映像等到 RAM 中。然后可以再被bootloader 寫到目標(biāo)機(jī)上的固態(tài)存儲(chǔ)介質(zhì)上。 tar xvfj /mnt/hgfs/Linux/ C /解壓 uboot 源碼， 在 UBoot 的頂層目錄的 Makefile 文件中定義了所有開發(fā)板的配置選項(xiàng)，首先應(yīng)該為開發(fā)板添加新的配置選項(xiàng)，參照 TQ2440 的配置，加入如下語句： 《專業(yè)實(shí)訓(xùn) 》 課程 設(shè)計(jì)論文 14 tq2440_config: unconfig @$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm arm920t tq2440 NULL s3c24x0 開發(fā)板配置選項(xiàng)中各項(xiàng)的含義如下： arm：表示 CPU 的架構(gòu)是 ARM 體系結(jié)構(gòu)。 arm920t：表示 CPU 的內(nèi)核類型，對(duì)應(yīng) cpu、 arm920t 子目錄。 NULL：這位用于表示開發(fā)商者或經(jīng)銷商。 S3c24x0：片上系統(tǒng)定義。 使用 make tq2440_config 配置 uboot。配置好后使用 make CROSS_COMPILE =armlinux 命令編譯得到 的鏡像文件，將其燒寫到開發(fā)板。 移植 linux 內(nèi)核 嵌入式操作系統(tǒng) Linux 用 C 語言寫成 ， 技術(shù)上說 Linux 是一個(gè)內(nèi)核。“內(nèi)核”指的是一個(gè)提供硬件抽象層、磁盤及文件系統(tǒng)控制、多任務(wù)等功能的系統(tǒng)軟件。一個(gè)內(nèi)核不是一套完整的操作系統(tǒng)。一套基于 Linux 內(nèi)核的完整操作系統(tǒng)叫作Linux 操作系統(tǒng) Linux 內(nèi)核移植： 執(zhí)行 tar xvfj /mnt/hgfs/Linux/ C /解壓下載好的內(nèi)核文件，其中/mnt/hgfs/Linux 是虛擬機(jī)與 PC 的共享文件。解壓后進(jìn)入到內(nèi)核源碼，修改 Makefile 文件添加對(duì) ARM 的支持，具體如下： ARCH=arm CROSS_COMPILE=armlinux CC=armlinuxgcc 使用 make menuconfig 命令進(jìn)入配置單添加對(duì) EABI 的支持，修改后保存為 .config 文件，修改完成后執(zhí)行 make zImage 編譯內(nèi)核源碼，編譯完成后，在內(nèi)核源碼的 arch/arm/boot/目錄下會(huì)生成鏡像文件 zImage,將這個(gè)文件燒寫到開發(fā)板。 Linux 內(nèi)核移植完成后將出現(xiàn)如圖 212 所示界面。 《專業(yè)實(shí)訓(xùn) 》 課程 設(shè)計(jì)論文 15 圖 211 Linux 內(nèi)核移植 配置驅(qū)動(dòng)程序 TQ2440 開發(fā)板支持市面上常見的中芯微芯片的 USB 攝像頭，當(dāng)接入 USB 攝像頭后。終端會(huì)顯示出如圖 212 信息，同時(shí)在“ /dev”目錄下會(huì)出現(xiàn)設(shè)備名“ /dev/v4l/ video0” 但應(yīng)該注意： 操作系統(tǒng) Linux 使用虛擬文件系統(tǒng)作為統(tǒng)一的操作接口來處理文件和設(shè)備 。與普通的目錄和文件一樣，每個(gè)設(shè)備也使用一個(gè) VFSinode 來描述。對(duì)設(shè)備的操作也是通過對(duì)文件操作的 fileoperation 結(jié)構(gòu)體來調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)備服務(wù)子程序。所以，在進(jìn)行 Linux內(nèi)核 配置時(shí)應(yīng)修改相應(yīng)設(shè)備管理目錄下的攝像頭文件，使其處于可見狀態(tài)。 《專業(yè)實(shí)訓(xùn) 》 課程 設(shè)計(jì)論文 16 圖 212 接入 USB 攝像頭后出現(xiàn)的界面 攝像頭屬于視頻設(shè)備，在 Linux 內(nèi)核中， Video for Linux(簡稱 V4L)是關(guān)于視頻設(shè)備的驅(qū)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn) [18]。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)為應(yīng)用程序定義了一系列的接口函數(shù)，內(nèi)核、驅(qū)動(dòng)和應(yīng)用程序都是依靠這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行交流。攝像頭的 I/O 控制是依靠 V4L 提供的 read、 open、 ioctl[19]等應(yīng)用程序接口實(shí)現(xiàn)。 在編譯器部分，將 Linux 下的攝像頭驅(qū)動(dòng)程序中 Makefile 文件中相關(guān)行修改為 CC=／opt／ host／ armv41／ bin／ armv41． unknown． gcc． 1inux，修改 Config． in 文件，這樣在配置內(nèi)核的時(shí)候才可以看見驅(qū)動(dòng)程序的名稱。同時(shí)對(duì)下列與處理器相關(guān)的部分進(jìn)行修改，即可實(shí)現(xiàn)對(duì) S3C2440A 的 USB 驅(qū)動(dòng)的移植。 在 PC 的終端執(zhí)行 make menuconfig 命令添加對(duì) ZC301P 攝像頭的支持： * ZC3XX USB Camera Driver * USB ZC301P Images Procession and Control Chip support 修改后使用 make zImage 重新編譯內(nèi)核鏡像，將內(nèi)核鏡像移植到開發(fā)板。 《專業(yè)實(shí)訓(xùn) 》 課程 設(shè)計(jì)論文 17 實(shí)現(xiàn)視頻采集后 ，還需要把采集到的圖像數(shù)據(jù)壓縮后經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳送出去，所以還要在此基礎(chǔ)上建立基于 socket 的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，用來完成客戶端與服務(wù)器二者之間的數(shù)據(jù)通信。該系統(tǒng)中視頻數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸是基于 TCP 協(xié)議來實(shí)現(xiàn)，前端嵌入式機(jī)作為視頻服務(wù)器負(fù)責(zé)視頻采集并建立好 TCP 服務(wù)器，等待客戶端的連接；客戶端做好一系列初始化工作后，主動(dòng)連接服務(wù)器，得到應(yīng)答后建立連接接收壓縮視頻數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)顯示，同時(shí)可以根據(jù)用戶的要求進(jìn)行實(shí)時(shí)或定時(shí)保存圖像或者視頻文件。 最后，在虛擬機(jī)中打開用戶終端，輸入設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序后將會(huì)啟動(dòng)攝像頭采集視頻信息 ，即完成視頻監(jiān)控，如圖 213 所示。 圖 213 監(jiān)控系統(tǒng)采集到的視頻信息 第三章 設(shè)計(jì)總結(jié) 通過歷時(shí)兩周的《生產(chǎn)實(shí)習(xí)》這門課程的學(xué)習(xí)，給我最大的感受就是要在老師的指導(dǎo)下學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。 剛開始我覺得 ARM 對(duì)于我們這一組來說純粹是零基礎(chǔ)，以前都沒有學(xué)習(xí)過。但是在我們不斷到圖書館查找相關(guān)知識(shí)和網(wǎng)上學(xué)習(xí)后，我們逐漸學(xué)會(huì)了嵌入式操作系統(tǒng)和 TQ2440A《專業(yè)實(shí)訓(xùn) 》 課程 設(shè)計(jì)論文 18 的使用，并可以完成視頻監(jiān)控。 本文將嵌入式系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)了一款