【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 ........................................................................................................ 45 設備驅(qū)動程序的概述 ........................................................................ 45 設備驅(qū)動程序的功能 ......................................................................... 45 設備驅(qū)動程序的結(jié)構(gòu) ......................................................................... 45 設備驅(qū)動程序開發(fā)過程 .................................................................... 46 設備驅(qū)動程序的開發(fā)流程 .................................................... 46 模塊化驅(qū)動程序設計 ........................................................... 47 串口驅(qū)動移植 .................................................................................... 48 LCD 驅(qū)動移植 .................................................................................... 49 結(jié) 論 .................................................................................................................. 54 致謝 .................................................................................................................... 55 參考文獻 ............................................................................................................ 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)展和智能時代的到來，嵌入式產(chǎn)品以其個性化定制的特點已經(jīng)深入發(fā)展到各個領(lǐng)域。這種需求推動了微電子技術(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)復雜度更高的嵌入式軟件，嵌入式技術(shù)的發(fā)展趨勢包括行業(yè)標準化、 SOC 成為應用主流、嵌入式開發(fā)工具更加強大、嵌入式軟件的復雜度越來越高、面向網(wǎng)絡的嵌入式系統(tǒng)成為必然、建立嵌入式計算的新型模型等若干方面。 linux 的優(yōu)點 (1) 低成本開發(fā)系統(tǒng) 因為 linux 的代碼是開源的，任何人都可以免費使用和修改。目前這方面的應用微軟 Windows 使用人數(shù)很多，其原因一方面在于 Linux 桌面應用軟件的 數(shù)量遠不如 Windows 應用，另一方面也因為自由軟件的特性使得其幾乎沒有廣告支持 (雖然 StarOffice 的功能并不亞于MS Office，但知道的人并不多 )。 Gedit 有一個清晰而又通俗易懂的界面，使用活頁標簽，因此可以不必同時打開多個文件打開多個 gedit 窗口。 對于開發(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€目錄移入另一個目錄中。該命令有兩種用法。 top 命令： 實時顯示 process 的動態(tài)。 gzip 命令： gzip 是在 Linux 系統(tǒng)中經(jīng)常使用的一個對文件進行壓縮和解壓縮的命令，既方便又好用。并支持改良的浮 點運算，滿足下一代 3D 圖形、游戲物理應用以及傳統(tǒng)嵌入式控制因為的需求。 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 功能的時鐘發(fā)生器，時鐘頻率高達 533MHz。低功耗等特點，被廣泛應用于手機、 MP數(shù)碼相機，筆記本電腦等數(shù)據(jù)存儲設備中。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 的速度和時鐘的設置放在第二階段。 (3) 使環(huán)境變量生效。 ? tools：用于創(chuàng)建 uboot bin 文件的工具。一個計算機系統(tǒng)是一個軟件和硬件的結(jié)合體，它們相互依賴，不可分割。例如， Linux 支持磁盤的標準文件系統(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（設置內(nèi)存上下頁和頁表項初始值， 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。內(nèi)核在非結(jié)構(gòu)化的硬件上建立了一個結(jié)構(gòu)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。 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(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)并且進行簡單的移植。 ? :各種網(wǎng)絡協(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。 簡單的說 Bootloader 就是操作系統(tǒng)運行之前運行的一段小程序。 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。 ? WhathDog。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。當調(diào)試對時間敏感的程序段時，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。 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。 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(jīng)宣布在全國的所有中小學配置Linux 并為學生提供 Inter 服務。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)嵌入式設計流程的重要環(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行各種軟件，完成復雜的功能。 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，相對于嵌入式常識的匱乏更大的困難是缺乏完善的知識結(jié)構(gòu)：只了解硬件或者是只了解軟件，對于有志于從事底層系統(tǒng)開發(fā)需要，應該改造Bootloader、專研內(nèi)核、為新硬件編寫驅(qū)動程序的，對于想從上層 軟件轉(zhuǎn)到底層軟件開發(fā)的人，應該看懂電路原理圖，看得芯片數(shù)據(jù)手冊，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?？梢酝ㄟ^兩個途徑獲得 Linux 的發(fā)行版：①直接從 Inter 下載，例如 RedHat 站點： 更為方便的方法是購買 Linux 發(fā)行商推出的 CDROM，這樣不僅可以節(jié)省下載的時間和費用，還可以使用 CDROM 直接啟動快速安裝，并且 CDROM 上往往還包括非常龐大的應用軟件集 (多達數(shù)百兆 )，包括各種服 務器軟件、XWindow、桌面應用、數(shù)據(jù)庫、編程語言、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 安裝程序會自動安裝附帶的 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式的文字設定法；另一種是包含數(shù)字的數(shù)字設定法。 crontab 命令： crontab 是用來 讓使用者在固定時間或固定間隔執(zhí)行程式之用，換句話說，也就是類似使用者的時程表。 unzip 命令： 該命令用于解擴展名為 .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。該處理器是針對要求有確定 的實時響應的嵌入式控制而設計的。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 以下的功耗的移動設備的要求；以及滿足哪些20xxDhrystoneMIPS 的性能優(yōu)化的消費類應用的要求。 ? 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