【正文】 選項。 Linux 應用領域 (1) Inter/Intra：這是目前 Linux 用得最多的一項，它可提供包括 Web服務器、 Gopher 服務器、 FTP 服務器、 SMTP/POP3 郵件服務器、 DNS 服務器、Proxy/Cache 服務器等全部 Inter 服務。 基于 S3C2440 的 Linux 操作系統(tǒng)移植 3 (3) 作為可在低平臺下運行的 Unix 的完整 (且免費 )的實現(xiàn)，廣泛應用于各級院校的教學和科研工作，如墨西哥政府已經宣布在全國的所有中小學配置Linux 并為學生提供 Inter 服務。 Linux 系統(tǒng)安裝 虛擬機安裝 虛擬機指通過軟件模擬的具有硬件系統(tǒng)功能的，運行在一個完全隔離環(huán)境中的完整計算機系統(tǒng)。 (5) 選擇“重新啟動計算機按鈕”。 (4) 進入系統(tǒng)安裝軟件界面，將系統(tǒng)自帶的軟件安裝齊全，如圖 : 基于 S3C2440 的 Linux 操作系統(tǒng)移植 7 圖 系統(tǒng)自帶軟件安裝 (5) 軟件安裝之后經過一段時間的等待系統(tǒng)會自動安裝完成。 Linux 常用工具 文本編輯器 (1) gedit 圖形化文本編輯器 基于 S3C2440 的 Linux 操作系統(tǒng)移植 8 Gedit 是一個圖形 化文本編輯器，像 Windows 中的記事本文件一樣可以打開、編寫并保存文本文件。幾乎所有的 Linux 用戶和系統(tǒng)管理員都使用 vi 編輯器完成自己的而工作。這部分描述了如何使用圖形化和命令行工具來管理 Red Hat Linux 系統(tǒng)上的 RPM 軟件包。 對于終端用戶來說， RPM 簡化了系統(tǒng)更新。 在升級中， RPM 處理配置文件時非常謹慎，因此絕對不會丟失原先定制的配置。 mkdir 命令： 基于 S3C2440 的 Linux 操作系統(tǒng)移植 9 創(chuàng)建一個目錄（類似 DOS 下的 md 命令）。該命令的功能為刪除一個目錄中的一個或多個文件或目錄，它也可以將某個目錄及其下的所有文件及子目錄均刪除。要想知道當前所處的目錄，可以使用。該命令類似于 DOS下的 dir 命令。 ln 命令： 該命令在文件之間創(chuàng)建鏈接。此命令提供了相當多的查找條件，功能很強大。這個命令非常有用。 chmod 命令： chmod 命令是非常重要的，用于改變文件或目錄的訪問權限。 hgrp 命令：功能：改變文件或目錄所屬的組。 Login 命令： login 的作用是登錄系統(tǒng)，它的使用權限是所有用戶。 Mount 命令： mount 命令的作用是加載文件系統(tǒng)，它的用權限是超級用戶或 /etc/fstab中允許的使用者。通過 last 命令查看該程序的 log，管理員可以獲知誰曾經或企圖連接系統(tǒng)。 u user 是指設定指定 user 的時程表，這個前提是你必須要有其權限 (比如說是 root)才能夠指定他人的時程表。 Netstat 命令： 基于 S3C2440 的 Linux 操作系統(tǒng)移植 12 顯示網絡連接、路由表和網絡接口信息，可以讓用戶得知目前都有哪些網絡連接正在運作。 ping 命令： ping 命令用于查看網絡上的主機是否在工作，它向該主機發(fā)送 ICMP ECHO_REQUEST 包。 tar 命令： tar 可以為文件和目錄創(chuàng)建檔案。 基于 S3C2440 的 Linux 操作系統(tǒng)移植 13 基于 S3C2440 的 Linux 操作系統(tǒng)移植 14 2 ARM 體系結構介紹 本課題針對的是操作系統(tǒng)移植側重于軟件，因此關于硬件，只是簡單地介紹一下 ARM 體系結構和和 s3c2440 的主要硬件。目前 ARM 體系結構一共定義了 8 個版本，從版本 1 到版本 8， ARM 體系的指令功能不斷擴大。 V4 結構的 ARM 處理器增加了半字指令的讀寫和寫入操作，增加了處理器模式，并且有了 T 變種 — V4T,在 Thumb 狀態(tài)下支持的是 16 位的 Thumb 指令集。Thumb2 技術的代碼量比純 32 位代碼少占用 31%的內存，減少了系統(tǒng)資源開銷，同時能提高出 38%的性能。 ARM 處理器簡介 ARM7 處理器系列 ARM7 內核采用馮 .諾伊曼體系結構，數(shù)據(jù)和指令使用同一條總線。包括 ARM7TDMI、ARM7TDMIS、 ARM7EJS 和 ARM720T 四種類型。ARM940T包含一個更小 的數(shù)據(jù)指令 Cache和一個 作系統(tǒng)的應用而設計的。當調試對時間敏感的程序段時，這種方法很重要。 ARM9E 系列的 ARM926EJS 內核為可綜合的處理器。 ARM11 處理器 ARM1136JS 是第一個執(zhí)行 ARMv6 結構指令的處理器。基于 v7A 架構的稱為“ CortexA 系列”，基于 v7R 架構的稱為“ CortexR 系列”，基于 v7M架構的稱為“ CortexM 系列”。超低門數(shù)還使其能夠用于模擬信號設備和混合信號設備及 MCU 應用中，可望節(jié)約成本。 s3c2440 主要特性 S3C2440 是韓國三星公司推出的 16/32 位 RISC 微控制器，其 處理器 采用的是 ARM920T 內核， 可以接豐富的片內外設 ，為 PDA 和其它 智能 應用，提供了低基于 S3C2440 的 Linux 操作系統(tǒng)移植 17 功耗、低價格、高性能微控制器的解決方案。 ? 4 通道的 DMA,并且有外部請求引腳。 ? 1 個 16 位內部定時器和有 4 個具有 PWM 功能的 16 位定時器。 ? WhathDog。 ? 電源系統(tǒng)： 供電電壓， ， 電。 基于 S3C2440 的 Linux 操作系統(tǒng)移植 18 S3C2440 的存儲器提供了訪問外部存儲器的所有控制信號， 27 位的地址信號、 32 位數(shù)據(jù)信號、 8 個片選信號、以及讀寫控制信號等。 (3) 所有存儲器 bank 的訪問周期都是可編程的。 TQ2440 開發(fā)板使用的是型號： K4S561632 的 SDRAM,連接在 BANK6，片選信號 nGCS6，地址范圍是： 0x300000000x33FFFFFF。 (1) NOR FLASH 大小： 2M,數(shù)據(jù)長度： 16bit，連接在 nGCS6 上，它的特點是 : 線性尋址 可按地址直接進行讀寫操作。地址范圍： 0x300000000x31000000 程序代碼區(qū)，文字常量區(qū) 0x33ff00000x33ff4800 堆區(qū) 0x33ff48000x33ff8000 棧區(qū) 0x33fffff000x34000000 偏移中斷向兩邊 基于 S3C2440 的 Linux 操作系統(tǒng)移植 20 有專門的時序控制總線，不占用系統(tǒng)總線資源。 寫之前必須進行擦除操作。 簡單的說 Bootloader 就是操作系統(tǒng)運行之前運行的一段小程序。所以系統(tǒng)上電或復位后執(zhí)行 的第一段程序便是 Bootloader。而 Nand Flash 并不支持 XIP,所以想執(zhí)行 Nand Flash 上的代碼必須先拷貝到 RAM 中去，然后跳到 RAM 中執(zhí)行。 ? 硬件設備初始化。 ? 跳轉到第二階段代碼 C 入口點。 （ 2） Bootloader 第二階段的功能。 ? 為內核設置啟動參數(shù)。 (4) BLOB:基于 LART硬件平臺的，目前只支持 INTEL的 Strong ARM和 XScale結構的 ARM 芯片。 (2) 添加交叉編譯器的環(huán)境變量。 (4) 查看交叉編譯器版本。 ? board：開發(fā)板相關的目錄，每種處理器都有對應的子目錄。 ? drivers： uboot 所支持的相關硬件的驅動程序。 ? :各種網絡協(xié)議。我們通過修改部分文件的內容，來配置符合自己開發(fā)板的 uboot。 (3) 在 include/configs 目錄下，將 復制為 。 (7) 在 board/smdk2440/目錄下加入 NandFlash 讀取函數(shù)。 基于 S3C2440 的 Linux 操作系統(tǒng)移植 26 4 操作系統(tǒng)內核的的移植 前幾章我們介紹了 Llinux 系統(tǒng)和 s3c2440 的處理器架構，對于軟硬件有了基本了解，并且在上一章介紹了引導操作系統(tǒng)的 uboot，這一章主要工作是linux 內核的移植：包括制作最小的系統(tǒng)內核以及介紹 yaffs 文件系統(tǒng)并且進行簡單的移植。但是沒有軟件來控制或操作它，自身是不能工作的。內核負責創(chuàng)建和銷毀進程，而且由調度程序采取合適的調度策略，實現(xiàn)進程間的合理且實時的處理器資源的共享。內核使得多個進程安全而合理的共享內存資源，為每個進程在有限的物理資源上建立一個虛擬地址空間。內核在非結構化的硬件上建立了一個結構化的虛擬文件系統(tǒng)，隱藏了各種硬件的具體細節(jié)，從而在整個系統(tǒng)的幾乎所有機制中使用文件的抽象。除了處理器、內存等少數(shù)的硬件資源之外任何一種設備控制操作都由設備特定的驅動代碼來進行。網絡協(xié)議棧負責實現(xiàn)每種可能的網絡傳輸協(xié)議（ TCP/IP 協(xié)議等）；網絡設備驅動程序負責與各種網絡硬件設備或虛擬設備進行通信。包括調度程序，進程控制，模塊化，其它操作。每個目錄分別對應一種文件系統(tǒng)的實現(xiàn)，公用的用于源程序則用于“虛擬文件系統(tǒng)” vfs。 (7) driver： 包括各種塊設備與字符設備的驅動程序。頂層 Makefile，是整個內核代碼編譯整個內核配置，編譯的總體文件，各個目錄下的 Makefile:比如 driver/Makefile，負責所在子目錄下源代碼的管理 用戶通過 make menuconfig 配置后，產生了 .config。至于到底進入哪些子目錄，取決于內核基于 S3C2440 的 Linux 操作系統(tǒng)移植 29 的配置。編譯從頂層開始遞歸到底層。執(zhí)行命令 make conig 如圖 : 基于 S3C2440 的 Linux 操作系統(tǒng)移植 30 圖 字符配置界面 Xwindows 圖形界面，執(zhí)行命令 make xconfig，圖 ： 基于 S3C2440 的 Linux 操作系統(tǒng)移植 31 圖 Xwindows 界面配置單 Ncurses 圖形配置界面，執(zhí)行命令 make menuconfig，如圖 : 圖 Ncurses 配置界面 Linux 內核啟動過程 匯編代碼執(zhí)行階段 Linux 內核啟動后首先執(zhí)行三個匯編代碼： arch/arm/kernel/ arch/arm/kernel/ arch /arm/mm/ 主要功能是檢查內核是否支持當前處理器架構和開發(fā)板、禁止 Cache，使能 MMU、設置棧指針、調用 startkernel。 輸出 Linux 版本信息（ printk（ linux_banner））設置與體系結構相關的環(huán)境（ setup_arch()）頁表結構初始化（ paging_init（））。 ? 核心進程調度器初始化（包括初始化幾個缺省的 Bottonhalf， sched_int（））。 ? 核心 Cache 初始化（描述 Cache 信息的 Cache， kmem_cache_init（））。 相關 cache 初始化（）。 第二部分： init（）函數(shù)作為核心線程，首先鎖定內核，然后調用do_basic_setup（）完成外設及其驅動程序的加載和初始化。 ? 啟動 init 過程（創(chuàng)建第一個核心線程，調用 init（）函數(shù)，元執(zhí)行序列調用 cpu_idle（）等待調度 init（））。 ? 內存初始化（設置內存上下頁和頁表項初始值， mem_init（））。 ? 時間、定時器初始化（包括讀取 CMOS 時鐘、估測主頻，初始化定時器中斷等 time_init（））。 ? 設置系統(tǒng)自陷入口（ rrap_init（））。 第一部分：在主函數(shù)中 startkernel（）中調用了一些列的初始化函數(shù)，以完成 kernel 本身的設置。 Kconfig中使用三種變量 y、 n、 m分別表示編譯，被編 譯，編譯成模塊。根據(jù) .config 來決定使用哪些 Makefile。頂層 Makefile 有兩個主要的任務：產生 vmlinux 文件和內核模塊（ module）。 內核文件類型 Makefile Makefile 的作用是根據(jù)配置的情況，構造出需要編譯的源文件列表，然后分別編譯，并把目標代碼鏈接在一起，最終形成 Linux 內核可執(zhí)行的二進制文件。 (6) include 目錄： 包含了所有的 .h 文件。這個目錄包含 換頁及內存的分配和釋放的函數(shù)，還有允許用戶進程將內存區(qū)間映射到它們的地址空間的各種技術。在每個 cpu 的子目錄下，進一步又包含 boot， mm， kernel等子目錄，分別包含與系統(tǒng)引導，內存管理，系統(tǒng)調用的進入與返回，中斷處理以及其它內核代碼依賴 cpu 和系統(tǒng)結構的底層代碼。 (5) 網絡管理：內核支持各種網絡標準協(xié)議和網絡設備。例如， Linux 支持磁盤的標準文件系統(tǒng) ext3 和虛擬的特殊文件系統(tǒng)。硬件有關部分實現(xiàn)不同體系結構的內存管理相關功能并為內存管理提供與硬件無關的虛擬接口。內