【正文】 ........................................................ 38 嵌入式文件系統(tǒng)介紹 ............................................................ 38 基于 FLASH 的文件系統(tǒng) ............................................... 38 文件系統(tǒng)目錄結(jié)構(gòu) ............................................................................ 40 配置編譯 busybox............................................................................ 42 busybox 簡(jiǎn)介 .......................................................................... 42 安裝 busybox......................................................................... 42 制作 yaffs 根文件系統(tǒng) ...................................................................... 43 構(gòu)建框架 ............................................................................... 43 添加內(nèi)容 ............................................................................... 44 6 內(nèi)核驅(qū)動(dòng) ........................................................................................................ 45 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的概述 ........................................................................ 45 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的功能 ......................................................................... 45 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的結(jié)構(gòu) ......................................................................... 45 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)過程 .................................................................... 46 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)流程 .................................................... 46 模塊化驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì) ........................................................... 47 串口驅(qū)動(dòng)移植 .................................................................................... 48 LCD 驅(qū)動(dòng)移植 .................................................................................... 49 結(jié) 論 .................................................................................................................. 54 致謝 .................................................................................................................... 55 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................ 56 基于 S3C2440 的 Linux 操作系統(tǒng)移植 I 基于 S3C2440 的 Linux 操作系統(tǒng)移植 摘要 隨著電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和智能時(shí)代的到來，嵌入式產(chǎn)品以其個(gè)性化定制的特點(diǎn)已經(jīng)深入發(fā)展到各個(gè)領(lǐng)域。這種需求推動(dòng)了微電子技術(shù)地發(fā)展，使得 32 位處理器被廣泛使用，這種處理器可以方便的運(yùn)行嵌入式操作 系統(tǒng)；而基于嵌入式操作系統(tǒng)，人們又可以開發(fā)復(fù)雜度更高的嵌入式軟件，嵌入式技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)包括行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、 SOC 成為應(yīng)用主流、嵌入式開發(fā)工具更加強(qiáng)大、嵌入式軟件的復(fù)雜度越來越高、面向網(wǎng)絡(luò)的嵌入式系統(tǒng)成為必然、建立嵌入式計(jì)算的新型模型等若干方面。 linux 的優(yōu)點(diǎn) (1) 低成本開發(fā)系統(tǒng) 因?yàn)?linux 的代碼是開源的，任何人都可以免費(fèi)使用和修改。目前這方面的應(yīng)用微軟 Windows 使用人數(shù)很多，其原因一方面在于 Linux 桌面應(yīng)用軟件的 數(shù)量遠(yuǎn)不如 Windows 應(yīng)用，另一方面也因?yàn)樽杂绍浖奶匦允沟闷鋷缀鯖]有廣告支持 (雖然 StarOffice 的功能并不亞于MS Office，但知道的人并不多 )。 Gedit 有一個(gè)清晰而又通俗易懂的界面，使用活頁(yè)標(biāo)簽，因此可以不必同時(shí)打開多個(gè)文件打開多個(gè) gedit 窗口。 對(duì)于開發(fā)者來說， RPM 允許用戶把軟件編碼和程序打包，然后提供給終端用 戶。 mv 命令： 用戶可 以使用 mv 命令來為文件或目錄改名或?qū)⑽募梢粋€(gè)目錄移入另一個(gè)目錄中。該命令有兩種用法。 top 命令： 實(shí)時(shí)顯示 process 的動(dòng)態(tài)。 gzip 命令： gzip 是在 Linux 系統(tǒng)中經(jīng)常使用的一個(gè)對(duì)文件進(jìn)行壓縮和解壓縮的命令，既方便又好用。并支持改良的浮 點(diǎn)運(yùn)算，滿足下一代 3D 圖形、游戲物理應(yīng)用以及傳統(tǒng)嵌入式控制因?yàn)榈男枨蟆?TCM 和 Cache 的大小可配置。 CortexA8 是有史以來 ARM 開發(fā)的性能最高、最具功率的處理器。 ? 有 LCD 控制器，支持 4K 色的 STN 和 256K 的 TFT,配置有 DMA 通道 ? 具有 PLL 功能的時(shí)鐘發(fā)生器，時(shí)鐘頻率高達(dá) 533MHz。低功耗等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于手機(jī)、 MP數(shù)碼相機(jī)，筆記本電腦等數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備中。最終 Bootloader 把操作系統(tǒng)內(nèi)核影響加載到 RAM 中并將控制權(quán)交給它。這些并不都是必須的，比如S3C2410/S3C2440 的開發(fā)板所使用的 UBoot 中，就將 CPU 的速度和時(shí)鐘的設(shè)置放在第二階段。 (3) 使環(huán)境變量生效。 ? tools：用于創(chuàng)建 uboot bin 文件的工具。一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是一個(gè)軟件和硬件的結(jié)合體，它們相互依賴，不可分割。例如， Linux 支持磁盤的標(biāo)準(zhǔn)文件系統(tǒng) ext3 和虛擬的特殊文件系統(tǒng)。 (6) include 目錄： 包含了所有的 .h 文件。 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。 ? 內(nèi)存初始化（設(shè)置內(nèi)存上下頁(yè)和頁(yè)表項(xiàng)初始值， mem_init（））。 ? 核心 Cache 初始化（描述 Cache 信息的 Cache， kmem_cache_init（））。編譯從頂層開始遞歸到底層。每個(gè)目錄分別對(duì)應(yīng)一種文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，公用的用于源程序則用于“虛擬文件系統(tǒng)” vfs。內(nèi)核在非結(jié)構(gòu)化的硬件上建立了一個(gè)結(jié)構(gòu)化的虛擬文件系統(tǒng)，隱藏了各種硬件的具體細(xì)節(jié)，從而在整個(gè)系統(tǒng)的幾乎所有機(jī)制中使用文件的抽象。 基于 S3C2440 的 Linux 操作系統(tǒng)移植 26 4 操作系統(tǒng)內(nèi)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(gòu)，對(duì)于軟硬件有了基本了解，并且在上一章介紹了引導(dǎo)操作系統(tǒng)的 uboot，這一章主要工作是linux 內(nèi)核的移植：包括制作最小的系統(tǒng)內(nèi)核以及介紹 yaffs 文件系統(tǒng)并且進(jìn)行簡(jiǎn)單的移植。 ? :各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。 (2) 添加交叉編譯器的環(huán)境變量。 ? 跳轉(zhuǎn)到第二階段代碼 C 入口點(diǎn)。 簡(jiǎn)單的說 Bootloader 就是操作系統(tǒng)運(yùn)行之前運(yùn)行的一段小程序。 TQ2440 開發(fā)板使用的是型號(hào)： K4S561632 的 SDRAM,連接在 BANK6，片選信號(hào) nGCS6，地址范圍是： 0x300000000x33FFFFFF。 ? WhathDog。超低門數(shù)還使其能夠用于模擬信號(hào)設(shè)備和混合信號(hào)設(shè)備及 MCU 應(yīng)用中，可望節(jié)約成本。當(dāng)調(diào)試對(duì)時(shí)間敏感的程序段時(shí)，這種方法很重要。Thumb2 技術(shù)的代碼量比純 32 位代碼少占用 31%的內(nèi)存，減少了系統(tǒng)資源開銷，同時(shí)能提高出 38%的性能。 tar 命令： tar 可以為文件和目錄創(chuàng)建檔案。通過 last 命令查看該程序的 log，管理員可以獲知誰曾經(jīng)或企圖連接系統(tǒng)。 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(quán)限。該命令類似于 DOS下的 dir 命令。 在升級(jí)中， RPM 處理配置文件時(shí)非常謹(jǐn)慎，因此絕對(duì)不會(huì)丟失原先定制的配置。 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(gè)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。 基于 S3C2440 的 Linux 操作系統(tǒng)移植 3 (3) 作為可在低平臺(tái)下運(yùn)行的 Unix 的完整 (且免費(fèi) )的實(shí)現(xiàn)，廣泛應(yīng)用于各級(jí)院校的教學(xué)和科研工作，如墨西哥政府已經(jīng)宣布在全國(guó)的所有中小學(xué)配置Linux 并為學(xué)生提供 Inter 服務(wù)。由于種種原因， GUN 一直沒有開發(fā)出內(nèi)核，直到 1991 年linux 內(nèi)核才真正出現(xiàn)。系統(tǒng)的組網(wǎng)通常利用 CAN、 RS232 等總線方式，通信協(xié)議比較單一，一般孤立于 Inter 之外。操作系統(tǒng)嵌入式設(shè)計(jì)流程的重要環(huán)節(jié)，在安裝操作系統(tǒng)后，電子產(chǎn)品就能像電腦一樣運(yùn)行各種軟件，完成復(fù)雜的功能。 嵌入式 Linux 在嵌入式領(lǐng)域發(fā)展迅速、需求旺盛，但是嵌入式 Linux 的人門很難，相對(duì)于嵌入式常識(shí)的匱乏更大的困難是缺乏完善的知識(shí)結(jié)構(gòu)：只了解硬件或者是只了解軟件，對(duì)于有志于從事底層系統(tǒng)開發(fā)需要，應(yīng)該改造Bootloader、專研內(nèi)核、為新硬件編寫驅(qū)動(dòng)程序的，對(duì)于想從上層 軟件轉(zhuǎn)到底層軟件開發(fā)的人，應(yīng)該看懂電路原理圖，看得芯片數(shù)據(jù)手冊(cè)，清楚的知道軟件是怎樣和硬件發(fā)生作用。這樣不僅降基于 S3C2440 的 Linux 操作系統(tǒng)移植 2 低了成本而且提高產(chǎn)品開發(fā)的效率。如今，通常可以通過兩個(gè)途徑獲得 Linux 的發(fā)行版：①直接從 Inter 下載，例如 RedHat 站點(diǎn)： 更為方便的方法是購(gòu)買 Linux 發(fā)行商推出的 CDROM，這樣不僅可以節(jié)省下載的時(shí)間和費(fèi)用，還可以使用 CDROM 直接啟動(dòng)快速安裝，并且 CDROM 上往往還包括非常龐大的應(yīng)用軟件集 (多達(dá)數(shù)百兆 )，包括各種服 務(wù)器軟件、XWindow、桌面應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫(kù)、編程語(yǔ)言、文檔等，安裝和使用都非常方便。 (2) 文本編輯器 vi 在 Linux 操作系統(tǒng)中，如果不使用圖形化的桌面，讀取并修改某個(gè)文件或配置文件，可以使用 vi 編輯器來創(chuàng)建文本文檔、書寫腳本、編輯文本；另外，vi 編輯器的文本模式查找功能比 gedit 命令更加強(qiáng)大，它可以在日志文件中以精確的方式查找信息，并且 Linux 安裝程序會(huì)自動(dòng)安裝附帶的 vi編輯器。 Linux 的常用命令 cd 命令： 改變工作目錄。該命令如同 DOS 下的 ren 和 move 的組合。一種是包含字母和操作符表達(dá)式的文字設(shè)定法；另一種是包含數(shù)字的數(shù)字設(shè)定法。 crontab 命令： crontab 是用來 讓使用者在固定時(shí)間或固定間隔執(zhí)行程式之用，換句話說，也就是類似使用者的時(shí)程表。 unzip 命令： 該命令用于解擴(kuò)展名為 .zip 的壓縮文件。 ARMv8 架構(gòu)是基于 32 位的 ARMv7 而來，保留了 TrustZone 安全執(zhí)行環(huán)境、 NEON、虛擬化等關(guān)鍵技術(shù)特征 ARMv8 架構(gòu)包括 AArch64 和 AArch32 兩種執(zhí)行狀態(tài)，前者引入了一套新的一套指令集“ A64”專門用于 64 位處理器，而后者用來兼容現(xiàn)有 32 位 ARM 指令集。該處理器是針對(duì)要求有確定 的實(shí)時(shí)響應(yīng)的嵌入式控制而設(shè)計(jì)的。CortexA8 處理器的速率可以在 600MHz 到超過 1GHz 的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，能滿足哪些需要工作在 300Mw 以下的功耗的移動(dòng)設(shè)備的要求；以及滿足哪些20xxDhrystoneMIPS 的性能優(yōu)化的消費(fèi)類應(yīng)用的要求。 ? 具有電源功能：可以使系統(tǒng)以慢速方式，普通方式，空閑方式和空閑方式、掉電方式和掉電方式工作。它包括 NAND FLASH 和 NO