【正文】 將Linux 內核和根文件系統(tǒng)部署到開發(fā)板后，開發(fā)板就可以脫離交叉開發(fā)環(huán)境而獨立運行，最終達到設計需求。 建立Linux根文件系統(tǒng)目錄嵌入式Linux根文件系統(tǒng)必須包含一些必須的目錄，比如設備目錄/dev、命令目錄/bin、庫目錄/lib等等。 內核映像的下載及運行 文件夾內。 驅動程序配置選項幾乎所有Linux的設備驅動都在“Device Drivers”菜單下，它對設備驅動程序加以歸類，放在子菜單下。（1）General setup：包含通用的一些配置選項，保持默認即可。 添加 CS8900A 內核編譯項Kconfig 文件是 內核引入的配置文件，是內核配置選項的源文件。Linux 啟動過程簡析Linux 內核啟動就是引導內核映像啟動的過程。（e）mathemu:模擬 FPU 的代碼。輸入“help”命令，可以看到Uboot 當前的所有命令列表，如表32所示，每一條命令后面是簡單的說明。文件 /mon/ 中 包 含 了 Flash 擦 寫 函 數(shù)，結合 CFG_NAND_LEGACY這個宏，添加代碼實現(xiàn) NAND Flash的擦寫功能。這可以參考 ，詳見附錄 A1。隨后進入第二階段。依賴于CPU體系結構的代碼（如CPU初始化代碼等）通常都放在階段1中且通常用匯編語言實現(xiàn)，而階段 2 則通常用C語言來實現(xiàn)，這樣可以實現(xiàn)復雜的功能，而且有更好的可讀性和移植性。，用以下命令將其解壓。 User specific environment and startup programsexport TARGET=armlinuxexport PRJROOT=/home/armexportPATH=$PATH:$HOME/bin:$PREFIX/bin:/usr/local/arm/:/sbin:/usr/ sbin:/usr/local/sbin測試交叉編譯器：可以通過一個簡單的程序測試安裝好的交叉編譯工具，看其能否正常工作。通過 NFS 服務器可以讓開發(fā)板將網絡遠端的 NFS 主機分享的目錄，掛載到開發(fā)板當中，在開發(fā)板看起來，那個遠端主機的目錄就好像是自己的根目錄一樣，可以方便的進行開發(fā)調試。PC機中安裝有DNW串口調試工具，在使用DNW之前，應當對PC機的串口進行設置。前者用于串口調試，后者用于燒寫B(tài)ootloader。、儀器儀表、安全系統(tǒng)、機頂盒、高端打印機、數(shù)字照相機和數(shù)字攝像機等。，ARM體系結構還采用了一些特別的技術，在保證高性能的前提下盡量縮小芯片的面積，并降低功耗：，從而提高指令的執(zhí)行效率。（6）制作根文件系統(tǒng)?？梢灶A見，隨著電子、計算機等行業(yè)的高速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)將以它專用化，效率高的特性深入實際應用的各個領域，因而開發(fā)與改進嵌入式圖形用戶界面有著長遠的意義。隨著計算機的發(fā)展和應用的普及，嵌入式系統(tǒng)取得了迅猛的發(fā)展，嵌入式產品已經滲透到社會經濟、軍事、交通、通信等相關行業(yè)，而且深入到家電、娛樂等各個領域，掀起了一場數(shù)字化革命?？偟膩碚f，嵌入式GUI要求簡單、直觀、可靠、占用資源小且反應速度快，以適應系統(tǒng)硬件資源有限的條件嘲。（3）完成交叉編譯環(huán)境的建立。 ARM體系結構ARM微處理器基本架構：ARM9微處理器采用RISC體系結構：優(yōu)先選取使用頻最高的簡單指令，避免復雜指令RISC體系結構應具有如下特點：，指令歸整、簡單、基本尋址方式有2～3種。由此可見，選擇嵌入式Linux操作系統(tǒng)，就有了豐富的資源保障，在節(jié)省成本的同時，提高了開發(fā)效率。（4）筆記本的網卡接口通過以太網線連接到路由器的LAN2口。NFS 服務簡介：NFS 就是 Network File System 的縮寫，最早之前是由 Sun 這家公司所開發(fā)的。（2）通過下列命令可以安裝armlinux交叉編譯工具：$ cp /$ cd /$ tar jxvf 這樣，交叉編譯工具就被安裝到了/usr/local/arm/。Uboot 簡介Uboot 是德國 DENX 小組的開發(fā)用于多種嵌入式 CPU 的 Bootloader 程序，Uboot 不僅僅支持嵌入式Linux系統(tǒng)的引導，還支NetBSD，VxWorks，QNX，ARTOS，LynxOS 等嵌入式操作系統(tǒng)。工作于這種模式下的 Bootloader 通常都會向它的終端用戶提供一個簡單的命令行接口。（b）配置?？臻g，配置代碼段的開始地址、動態(tài)內存區(qū)長度、全局數(shù)據 大小以及分配IRQ 和FRQ的棧空間。（2）在 board 子目錄中建立 LJD2410開發(fā)板目錄： $ cp rf board/smdk2410 board/LJD2410 $ cd board/LJD2410 $ mv （3）在 include/configs/中建立配置頭文件：$ cp include/configs/ include/configs/（4）測試編譯能否成功： $ make distclean $ make LJD2410_config $ make CROSS_COMPILE=armlinux如果編譯成功，證明已經建立好了LJD2410的編譯項，但是還要進行進一步的修改，因為現(xiàn)在的代碼是完全拷貝 smdk2410 開發(fā)板的，還不能工作在LJD2410板上。這個文件中還定義了Uboot 保存環(huán)境變量的底層函數(shù)。燒寫完成后，斷開JTAG線，PC機運行DNW串口調試軟件。（b）kernel:存放支持體系結構特有的(如信號處理和SMP)特征的實現(xiàn)。（10）/documents包含了內核源碼各個部分的說明文件。CS8900A的驅動文件有兩個： ，這兩個文件可以由網絡獲得，將其拷貝至 drivers/net/arm 文件夾下，但這樣并不能使驅動程序正常工作，還應對內核源文件做些修改。M—將該功能編譯成可以在需要時動態(tài)插入到內核中的模塊。（14）Security options：包含安全性有關選項，保持默認。這個引導頭可以用 Uboot 附帶的 mkimage 工具生成，命令如下：$ mkimagen 39。cramfs是一個只讀文件系統(tǒng)，采用了zlib壓縮，壓縮比一般可以達到1:2，但仍可以做到高效的隨機讀取。根文件系統(tǒng)選用了Cramfs文件系統(tǒng)，這種文件系統(tǒng)采用壓縮格式，存儲空間需求小，但是不影響讀取速度，非常適合與嵌入式Linux系統(tǒng)。雖然移植后的Linux系統(tǒng)可以正常運行在開發(fā)板上，能滿足設計需求。研究過程中，使用了 LJD2410 型開發(fā)板，此開發(fā)板的處理器是基于 ARM920T的 Samsung S3c2410，能夠滿足嵌入式導航計算機的硬件需求。our IP is Filename ‘’Load address : 0x30008000Loading:Done其中 0x30008000 為指定的下載到內存的地址， 就是帶有引導頭的內核映像。（3）Real Time Clock：時鐘驅動選項，應選上“Samsung S3C series SoC RTC”，這樣系統(tǒng)時鐘才能正常運行。（4）Bus support：包含各種總線配置選項，全部去掉。amp。Linux內核的移植過程 選擇參考板內核的移植工作主要是修改跟硬件平臺相關的代碼，一般不涉及 Linux內核通用程序。（3）/fs包含了所有的文件系統(tǒng)的代碼。這類的宏名稱中以“CONFIG_”開頭，區(qū)別于以“CFG_”開頭的內部變量宏。 Uboot 的燒寫及測試若開發(fā)板中沒有任何程序，則不能啟動，需要先將 Uboot 燒寫到 Flash中。由于使用了新的 Flash 讀函數(shù)，在編譯時需要重新鏈接，修改 LJD2410目錄中的Makefile文件，將原先的OBJS := 改為：OBJS := 。（3）環(huán)境變量初始化，利用env_relocate()函數(shù)實現(xiàn)。由于NAND閃存控制器從NAND閃存中搬移到內部RAM的代碼是有限的，所以，在啟動代碼的前 4K里，必須完成 S3C2410 的核心配置，并把啟動代碼的剩余部分搬到 RAM 中運行。第二類目錄是一些通用的函數(shù)或者驅動程序。注意，通過該交叉編譯器編譯的可執(zhí)行文件只能在 ARM 體系下執(zhí)行，不能在基于X86的普通PC上執(zhí)行。（2）配置/etc/exports：NFS 掛載目錄及權限由/etc/exports 文件定義。（3）選擇“端口”——“串口（COM1）”，打開的對話框按圖23設置。其中， 是 Linux 的桌面發(fā)行版之一，是當今最為流行的桌面Linux 系統(tǒng)。嵌入式操作系統(tǒng)是一種支持嵌入式系統(tǒng)應用的操作系統(tǒng)軟件，它是嵌入式系統(tǒng)(包括硬、軟件系統(tǒng))極為重要的組成部分，通常包括與硬件相關的底層驅動軟件、系統(tǒng)內核、設備驅動接口、通信協(xié)議、圖形界面、標準化瀏覽器等Browser。用以標識CPU的工作狀態(tài)及程序的運行狀態(tài)，均為32位，目前只使用了其中的一部分。2 硬件平臺及ARM體系結構 處理器選擇本設計的處理器選擇高性能、低功耗的ARM9微處理器Samsung S3c2410。嵌入式導航計算機主要分為兩部分：硬件電路，嵌入式操作系 統(tǒng)。一方面，嵌入式系統(tǒng)廣泛的應用于智能家電、手持終端、工業(yè)控制等專用設備上，通常這些設備的硬件資源(如處理器、存儲器等)非常有限，并且對成本很敏感，有時對實時響應要求很高；另一方面，隨著計算機技術的發(fā)展，越來越多的嵌入式系統(tǒng)設備需要良好的人機交互界面，這需要一個高性能、高可靠、占用系統(tǒng)資源少的用戶圖形界面的支持。一個圖形用戶界面通常由三個基本層次組成，也就是顯示模型、窗口模型和用戶模型。通過參 閱大量文獻，學習嵌入式Linux系統(tǒng)和 ARM 體系微處理芯片S3C2410的相 關知識，研究啟動下載程序 Bootloader 和 Linux內核的基本工作原理，并且 搭建交叉編譯平臺，重點是移植Bootloader和內核，以及制作根文件系統(tǒng)。Bank7具有可編程的 Bank的起始地址和大小，用于ROM、RAM或SDRAM。ARM9系列微處理器具有以下特點： ，指令執(zhí)行效率更高。這些軟件的正確性和有效性都經過了實際檢驗，可以根據需要合理利用他們迅速構建嵌入式應用的軟件環(huán)境。 硬件連接與調試硬件連接方式：圖32 硬件連接圖（1）開發(fā)板串口UART0通過交叉串口線與PC主機的 COM1口相連。配置 TFTP服務，必須都安裝好。GNU 提供的編譯工具包括匯編器as、c編譯器gcc、c++編譯器g++、連接器ld和二進制轉換工具objcopy。目前常用的Bootloader程序有以下幾種： Uboot、VIVI、Blob和RedBoot。下載（Downloading）模式：在這種模式下，目標機上的 Boot Loader 將通過串口連接或網絡連接等通信手段從主機（Host）下載文件，比如：下載內核映像和根文件系統(tǒng)映像等。（6）調用cpu初始化函數(shù)cpu_init_crit。LJD2410：開發(fā)板的型號(BOARD),對應于 board/crane2410 目錄。在 include/configs/ 文件的后半部原先有 Flash 的參數(shù)，刪除它，并加入NAND Flash的參數(shù)，并且開啟一些命令宏。（2）將 拷貝至 sjf2410 目錄下，用以下命令運行 sjf2410：sjf2410 /f:（3）sjf2410程序啟動后，會有三個選項，依次為：（a）選擇Flash芯片型號，（b）選擇程序類型，（c）選擇燒寫起始地址。Linux內核源碼中幾個主要的目錄說明如下：（1）/arch包含了所有硬件結構特定的內核代碼。（7）/kernel包含了主內核代碼。 關閉 ECC 校驗本設計中，內核都是通過 Uboot 寫到Nand Flash 的，Uboot 通過的軟件ECC算法產生ECC校驗碼，這與內核校驗的ECC碼不一樣，而內核中的 ECC 碼是由S3C2410 中Nand Flash 控制器產生的。圖42所示就是執(zhí)行 make menuconfig出現(xiàn)的配置菜單。（11）Device Drivers：包含設備驅動選項，下一小節(jié)將詳細介紹。內核編譯完 成后，將在/arch/arm/boot 目錄中生成 image 和 zIamge 兩個內核映像文件，其中 image 為正常大小的映像文件，而 zImage 為壓縮后的映像文件。它可以讓開發(fā)者通過網絡連接，使開發(fā)板可以直接掛載主機的某一個指定文件夾作為根文件系統(tǒng)。Linux 系統(tǒng)移植包括三個方面：啟動加載程序（Bootloader）的移植，Linux 內核的移植和根文件系統(tǒng)的建立。（一切非PC計算機系統(tǒng)）嵌入式系統(tǒng)特點：“專用”計算機系統(tǒng)，運行環(huán)境差異很大，比通用PC系統(tǒng)資源少，功耗低，體積小，集成度高，成本低，具有完整的系統(tǒng)測試和可靠性評估體系，具有較長的生命周期，需要專用開發(fā)工具和方法進行設計，包含專用調試電路，多學科知識集成系統(tǒng)。本課題兩臺主機連接開發(fā)板的方法，主機分別安裝不同的操作系統(tǒng)，在開發(fā)過程中完成不同的工作。在Linux系統(tǒng)啟動時，首先完成內核安裝及環(huán)境初始化，最后會尋找一個文件系統(tǒng)作為根文件系統(tǒng)被加載。 保存配置文件內核配置主菜單中選擇“Save an Alternate Configuration File”即可將目前的配置狀態(tài)保存成文件。（7）Floating point emulation：包含浮點數(shù)運算仿真功能，需要開啟“NWFPE”選項。 ARCH_SMDK2410help …最后應在/drivers/net/arm/Makefile 中添加：obj$(CONFIG_ARM_CS8900)+= 以上工作完成后，新移植的CS8900A驅動就可以編譯進內核里了。選擇參考板的原則如下：（1）參考板與開發(fā)板具有相同的處理器，至少類似的處理器；（2）參考板與開發(fā)板具有相同的外圍接口電路，至少基本接口相同；（3）Linux內核已經支持參考板，至少有非官方的補丁或者BSP；（4）參考板Linux設備驅動工作正常，至少已經驅動基本接口。比如，asmarm是 arm平臺需要的庫