【正文】 作者姓名： 郭輝 導師姓名： 干開峰 完成時間： 2020年 5月 12號 I 基于 S3C2440 的嵌入式 LINUX 操作系統(tǒng)內核研究 中文 摘要 嵌入式 Linux 是以 Linux 為基礎的嵌入式 操作 系統(tǒng)， 可應用于多種硬件平臺，是一個和 Unix 相似、以內核為基礎的、具有完全的內存訪問控制，支持大量硬件等特性的一種通用操作系統(tǒng) 。 最后把 移植的內核 文件下載到 GT2440 開發(fā)板 進行測試， 測試結果 驗證了內核移植的正確性。國內一個普遍被認同的定義是：以應用為中心、以計算機技術為基礎、軟件硬件可裁剪、適應 應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統(tǒng) [1]。 。嵌入式系統(tǒng)一般沒有系統(tǒng)軟件和應用軟件的明顯區(qū)分，不要求其功能設計及實現(xiàn)上過于復雜，這樣一方面利于控制系統(tǒng)成本，同時也利于實現(xiàn)系統(tǒng)安全。嵌入式系統(tǒng)的應用程序可以沒有操作系統(tǒng)直接在芯片上運行；但是為了合理地調度多任務、利用系統(tǒng)資源、系統(tǒng)函數(shù)以及和專家 庫函數(shù)接口，用戶必須自行選配開發(fā)平臺，這樣才能保證程序執(zhí)行的實時性、可靠性，并減少開發(fā)時間，保障軟件質量。 嵌入式 操作系統(tǒng) 概述 嵌入式操作系統(tǒng)（ Embedded Operation System， EOS）是一種用途廣泛的系統(tǒng)軟件，過去它主要應用于 工業(yè)控制和國防系統(tǒng)領域。 常見的嵌入式操作系統(tǒng)有 uC/OS II、 RTthread、 uCLinux、 FreeRTOS、 RTX、ArmLinux、 VxWorks、 RTEMS、 pSOS、 Nucleus、 PalmOS、 Windows CE、 Windows XP Embedded、 Windows Vista Embedded、 嵌入式 Linux 等 [4]。 章節(jié)安排 第一章，前言， 簡要 介紹嵌入式 系統(tǒng)以及嵌入式操作系統(tǒng) 的概念 ； 第二章，開發(fā)環(huán)境 搭建 ，介紹內核移植的硬件平臺以及交叉編譯環(huán)境的建立 ； 第三章，內核移植 實現(xiàn) ，簡要介紹一下嵌入式 linux 內核，并詳細介紹內核移植步驟 ； 第四章， 系統(tǒng)功能 的 測試 ，下載測試軟件到開發(fā)板，觀察是否能實 現(xiàn)所需功能， 第五章，總結，對畢業(yè)設計進行一個總結。 圖 2 硬件資源分配 上圖中，左邊是 nGCS0 片選的 Nor Flash 啟動模式下的存儲分配圖；右邊是 Nand Flash 啟動模式下的存儲分配圖 。 6 交叉開發(fā)環(huán)境 交叉開發(fā)環(huán)境簡介 嵌入式系統(tǒng)是專用計算機系統(tǒng)，由于其處理能力和存儲能力較弱及特殊的處理器結構，使嵌入式系統(tǒng)中不能安裝開發(fā)軟件。 Vmware Workstation 虛擬機中安裝 Linux 操作系統(tǒng) ，版本為 Red had linux 。 7 圖 3 交叉編譯器 版本顯示 Windows 中 安 裝一 些 工具 軟 件， 如 文本 編 輯器 Notepad++, 串口 通 信secureCRT，燒錄工具 DNW 等 ，便于開發(fā) 。該計劃開始于 1991 年，在計劃的早期有一些 Minix 黑客提供了協(xié)助，而今天全球無數(shù)程序員正在為該計劃無償提供幫助 [7]。 嵌入式 Linux 內核的體系結構如下： ： 負責控制進程對 CPU 的使用。而 Linux 大致可以根據(jù)平臺有無存儲管理單元分為 兩個 類別 ： 一類是和標準 Linux 一樣運行在有硬件存儲管理器的處理器上，另外一類通常針對無硬件存儲管理器的 CPU 進行裁剪和移植。設備驅動程序是具體操作硬件控制器的代碼。 ： 支持進程間各種通信機制。因為它們都需要依靠進程調度程序來掛起（暫停）或重新運行它們的進程。 其他幾個模塊的依賴關系有些不太明顯，同樣也很重要。虛擬文件系統(tǒng)也會使用網(wǎng)絡接口來支持網(wǎng)絡文件系統(tǒng)（ NFS），同樣也能使用內存管理子系統(tǒng)提供內存虛擬盤（ ramdisk）設備。 ：這個目錄是內核中最龐大的一個目錄，顯卡、網(wǎng)卡、 SCSI 適配器、 PCI總線、 USB 總線和其他任何 Linux 支持的外圍設備或總線的驅動程序都可以在這里找到。 include/asm*/，這樣的子目錄有多個，每一個都對應著一個 arch 的子目錄。它包含了共享內存、信號量以及其他形式 IPC 的代碼。 ：包含了體系 結構無關部分的內存 管理代碼，體系相關 的部分位于arch/*/mm 目錄下。 ： block 層的實現(xiàn)。 ：聲卡驅動以及其他聲音相關的代碼。 (2)配置 smb 服務器：建立一個共享的目錄和 win7 可以訪問的用戶名和密碼 。 (5)設置 linux eth0 的 ip 地址和虛擬網(wǎng)卡 ip 地址在一個網(wǎng)段，例如： 。解壓至工作目錄 。 編譯： make zImage， 把鏡像燒進 NandFlash 跑一下，看 串口 是否打印出信息。 static unsigned int cs8900_irq_map[] = {IRQ_EINT9,0,0,0}。 card_portlist[0] = (unsigned int)ioremap(S3C24XX_PA_CS8900, SZ_1M) + 13 0x300。 devdev_addr[3] = 0x89。 *((volatile unsigned int *)S3C2410_BWSCON) = (oldval_bwscon amp。 endif out: //出錯退出 if defined(CONFIG_ARCH_S3C2410) iounmap(card_portlist[0])。 endif free_dev(dev)。_interrupt, IRQF_TRIGGER_RISING, devname, dev)。 int result = 0。amp。amp。 goto bad_out。 (ISA || EISA || MACH_IXDP2351 \ || ARCH_IXDP2X01 || MACH_MX31ADS || MACH_2440) ||ARCH_S3C2410 help Support for CS89x0 chipset based Ether cards. If you have a work (Ether) card of this type, say Y and read the EtherHOWTO, config CS89x0_NONISA_IRQ def_bool y depends on CS89x0 != n depends on MACH_IXDP2351 || ARCH_IXDP2X01 || MACH_MX31ADS || MACH_2440 ||ARCH_S3C2410 /*必須添加 ARCH_S3C2410,否則出現(xiàn) eth0: IRQ 53 is not in our map of allowable 15 IRQs, which is 1c20 的錯誤 */ [1113]。 struct platform_device s3c_device_uda1341 = { .name = s3c24xx_uda134x, .dev = { .platform_data = amp。 arch/arm/machs3c2410/include/mach/ 這個文件的內容修改為： static struct s3c24xx_uda134x_platform_data s3c24xx_uda134x_data = { .l3_clk = S3C2410_GPB (4), .l3_data = S3C2410_GPB (3), .l3_mode = S3C2410_GPB (2), .model = UDA134X_UDA1341, }。 S3C2440_ADC help Say Y here if you have the s3c2410 touchscreen. If unsure, say N. To pile this driver as a module, choose M here: the module will be called s3c2410_ts. 修改同目錄下 Makefile 文件，加入： obj$(CONFIG_TOUCHSCREEN_S3C2410) += 將 , 拷貝到 drivers/char 目錄下，修改同目錄下 Kconfig文件，加入： config S3C2440_ADC bool ADC driver for S3C2440 development boards help this is ADC driver for S3C2440 development boards Notes: the touchscreendriver required this option 修改同目錄下 Makefile 文件，加入： obj$(CONFIG_S3C2440_ADC) += 配置內核，支持觸摸屏： Device Drivers 18 Character devices [*] ADC driver for S3C2440 development boards Input devices support * Event interface [*] Touchscreens * Samsung S3C2410 touchscreen input driver 啟動時輸出： s3c2410 TouchScreen successfully loaded input: s3c2410 TouchScreen as /class/input/input0 Nand Flash 驅動移植 Nandflash 內存是 flash 內存的一種，其內部采用非線性宏單元模式，為固態(tài)大容量內存的實現(xiàn)提供了廉價有效的解決方案。 arch/arm/plats3c24xx/ 文件 本課題 要使 nandflash 同時支持 64M,256M 或者更高容量。 首先 下載 yaffs2 源 碼，解壓 并 進入 yaffs2 目錄： tar xzvf cd yaffs2/ 給內核打上 yaffs2 文件系統(tǒng)的補丁，執(zhí)行： ./ c ../這時內核源碼 fs 目錄下多了一個 yaffs2 目錄，同時 Makefile 文件和 Kconfig 文件也增加了 yaffs2 的配置和編譯條件 [4]。 注釋掉 //fbi |= S3C2410_LCDCON1_CLKVAL(clkdiv)。~7)| 14, 配置內核，支持 LCD： Device Drivers: Graphics Support 22 *support for frame buffer devices [*] Enable frameware EDID [*] Enable Vidoe Mode Handling Helpers * S3C24X0 LCD framebuffer support Console display driver support * Framebuffer Console Support [*] Bootup Logo * Standard 224color Linux logo RTC 驅動移植 內核源碼自帶 RTC 驅動，在 arch/arm/machs3c2440/ 中添加 RTC設備， plat_device 結構體中加入： amp。 secureCRT 的 BIOS 功能菜單中選擇功能號 [7]，出現(xiàn) USB 下載等待 。 圖 8 網(wǎng)卡測試 說明 CS8900A 驅動移植正確。 圖 9 聲卡測試 說明 UDA1341 驅動移植正確。串口打印出測試信息如圖 11 所示。 USB 驅動測試 在開發(fā)板 Linux 系統(tǒng)中，移動存儲設備對應的設備文件是 /dev/sda， 可以用以下命令把 U 盤設備掛接到系統(tǒng)的某一個目錄上： mount /dev/sda4 /mnt 把 U 盤掛接到了 /mnt 目錄。 但是經(jīng)過不斷的修改 和 編譯， 我