【文章內(nèi)容簡介】 通過這段小程序，我們可以初始化硬件設(shè)備、建立內(nèi)存空間映射圖，從而將系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境帶到一個合適狀態(tài)，以便為最終調(diào)用操作系統(tǒng)內(nèi)核準備好正確的環(huán)境。同時本設(shè)計中bootloader最后還會將Linux內(nèi)核拷貝到0x3000000的地址空間（即SDRAM）去，然后跳到該地址去執(zhí)行，從而實現(xiàn)了對Linux系統(tǒng)的啟動。 設(shè)備驅(qū)動程序設(shè)備驅(qū)動程序即添加到操作系統(tǒng)中的一小塊代碼．其中包含有關(guān)硬件設(shè)備的信息。有了此信息，計算機就可以與設(shè)備進行通信。驅(qū)動程序是硬件廠商根據(jù)操作系統(tǒng)編寫的配置文件，沒有驅(qū)動程序，計算機中的硬件就無法工作。在嵌入式Linux里，除了直接修改系統(tǒng)核心的源代碼．把設(shè)備驅(qū)動程序加進核心里外．還可以把驅(qū)動程序作為可加載的模塊，由系統(tǒng)管理員動態(tài)的加載它，使之成為核心的一部分。硬件設(shè)備只是一個設(shè)備文件，應(yīng)用程序可以像操作普通文件一樣對硬件設(shè)備進行操作。設(shè)備驅(qū)動程序是內(nèi)核的一部分，它實現(xiàn)以下功能：①對設(shè)備初始化和釋放。 ②把數(shù)據(jù)從內(nèi)核傳送到硬件和從硬件讀取數(shù)據(jù)。 ③讀取應(yīng)用程序傳送給設(shè)備文件的數(shù)據(jù)和回送應(yīng)用程序請求的數(shù)據(jù)。④檢測和處理設(shè)備出現(xiàn)的錯誤。 可以把設(shè)備驅(qū)動作為內(nèi)核的一部分直接編譯到內(nèi)核中(即靜態(tài)編譯)，也可以單獨作為一個模塊編譯，在需要的時候動態(tài)地插入到內(nèi)核中，在不需要的時候可把它從內(nèi)核中刪除(即動態(tài)鏈接)。目前Linux支持的設(shè)備驅(qū)動可以分為3種：字符設(shè)備 (character device)、塊設(shè)備(block device)、網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備(network device)。當然它們之間也并不是嚴格地加以區(qū)分。字符設(shè)備是所有能夠像字節(jié)流一樣被訪問的設(shè)備(如文件等)，在Linux中通過字符設(shè)備驅(qū)動程序來實現(xiàn)。在Linux中它們也被映射為文件系統(tǒng)的1個節(jié)點，通常在／dev目錄下。字符設(shè)備驅(qū)動程序一般要包含open、close、 read、write等幾個系統(tǒng)調(diào)用。塊設(shè)備將信息存儲在固定大小的塊中，每個塊都有自己的地址。數(shù)據(jù)塊的大小通常在512字節(jié)到32768字節(jié)之間。塊設(shè)備的基本特征是每個塊都能獨立于其它塊而讀寫。磁盤是最常見的塊設(shè)備。任何網(wǎng)絡(luò)事務(wù)都經(jīng)過一個網(wǎng)絡(luò)接口形成，即一個能夠和其他主機交換數(shù)據(jù)的設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)接口由內(nèi)核中的網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)驅(qū)動，負責發(fā)送和接收數(shù)據(jù)包，許多網(wǎng)絡(luò)連接是面向流的，但網(wǎng)絡(luò)設(shè)備卻圍繞數(shù)據(jù)包的傳輸和接收而設(shè)計。網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動程序不需要指導各個連接的相關(guān)信息，它只是處理數(shù)據(jù)包即可。本設(shè)計中的LCD為字符設(shè)備，所以重點理解字符設(shè)備的驅(qū)動實現(xiàn)。Linux 為所有的字符設(shè)備都提供了統(tǒng)一的操作函數(shù)接口。具體通過使用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) struct file_operations來實現(xiàn)，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中包括許多操作函數(shù)的指針，如 open （），close（），read（），write（）等。由于 file_operations 結(jié)構(gòu)中包含了所有可能對設(shè)備操作的函數(shù)，如果這些函數(shù)全部由驅(qū)動開發(fā)人員編寫實現(xiàn)，其工作量會非常龐大。為了解決這個問題，Linux 設(shè)計者采用更高一層的封裝方法，為同一類設(shè)備定義了文件層次file_operations結(jié)構(gòu)中的接口函數(shù)，這些函數(shù)對同一類設(shè)備來說實現(xiàn)方式相同（如申請緩沖區(qū)空間，讀取緩沖區(qū)數(shù)據(jù)等操作），只將一小部分硬件設(shè)備寄存器相關(guān)的操作函數(shù)留給驅(qū)動開發(fā)人員實現(xiàn)。即 Linux 內(nèi)核提供了一個文件操作層到底層設(shè)備驅(qū)動層的接口。Linux 為LCD 顯示設(shè)備提供的幀緩沖驅(qū)動就是這種分層驅(qū)動方式。事實上，Linux （/drivers/video/ ）文件中實現(xiàn)了幾乎所有 file_operations結(jié)構(gòu)中的操作函數(shù)，它將 LCD 顯示設(shè)備抽象成幀緩沖區(qū)（framebuffer），幀緩沖區(qū)可作為出現(xiàn)在 Linux 內(nèi)核中的一種驅(qū)動程序接口，用戶可以將它看成是顯示內(nèi)存的一個映像。它對應(yīng)設(shè)備目錄下的/dev/fb 設(shè)備節(jié)點。每一個注冊進 Linux內(nèi)核的LCD設(shè)備對應(yīng)一個fb節(jié)點，如/dev/fb0 ，/dev/fb1等。/dev/fb 是對實際使用的LCD設(shè)備節(jié)點的符號鏈接。在使用幀緩沖區(qū)時，Linux 將顯卡置于圖形模式下。第三章 開發(fā)工具為了更好地進行嵌入式產(chǎn)品的開發(fā)，產(chǎn)生了很多基于不同嵌入式產(chǎn)品的開發(fā)工具，一般采用典型的“主機/宿主機”開發(fā)模式。 開發(fā)環(huán)境，在ubuntu下進行全部的開發(fā)和環(huán)境搭建開發(fā)。通過配置好ubuntu與xp的ip后，使兩者處于同一個網(wǎng)段中，并保持網(wǎng)絡(luò)的暢通，然后就可以通過配置samba服務(wù)器實現(xiàn)xp能夠訪問到ubuntu中的共享目錄，從而方便講要不編譯的內(nèi)核代碼放到ubuntu中，用交叉編譯工具進行編譯。 ，因為VMWare ，畢竟版本有點老，對一些高版本的操作系統(tǒng)支持也不太好。本設(shè)計中使用的VMware版本為VMWare Workstation7。步驟1，啟動VMware后，選擇新建Virtual Machine(虛擬機)，設(shè)置操作系統(tǒng)的類型為Linux，同時為要在虛擬機中使用的ubuntu分配一定的磁盤空間。在導入完成后，非常重要的一點是要在虛擬機中設(shè)置ubuntu系統(tǒng)使用網(wǎng)絡(luò)的方法，本設(shè)計中使用橋接的方式。點擊Network Adapter，網(wǎng)絡(luò)連接方式改為：Brigted，表示主機xp與ubuntu使用的ip都是獨立的，而且在同一個網(wǎng)段：基本配置完成后，就可以安裝ubuntu操作系統(tǒng)，點擊運行按鈕，啟動虛擬機進入Ubuntu的安裝界面。像平常安裝系統(tǒng)一樣根據(jù)提示進行一步一步往下進行安裝。在提示下載安裝包更新第三方軟件時，由于更新比較費時，為了更快進行安裝，這里建議兩個復(fù)選框都不要選。根據(jù)提示進行余下的操作，直到系統(tǒng)安裝完成，即完成了在虛擬機中對ubuntu系統(tǒng)的安裝。 配置網(wǎng)絡(luò)要使主機xp可以同虛擬機中的ubuntu進行在局域網(wǎng)中的通信，必須要根據(jù)主機xp的網(wǎng)絡(luò)信息對ubuntu進行設(shè)置，使xp和ubuntu處于同一個網(wǎng)段，網(wǎng)關(guān)一致，使用的DNS服務(wù)器一致。查看主機xp的網(wǎng)絡(luò)信息如下： ip: 子網(wǎng)掩碼： 默認網(wǎng)關(guān)： DNS服務(wù)器：（可以使用默認網(wǎng)關(guān)）然后根據(jù)xp的網(wǎng)絡(luò)信息進行配置ubuntu的網(wǎng)絡(luò)信息，用vi進行在ubuntu下的網(wǎng)絡(luò)信息的編輯更改如下： 在/etc/network/interfaces中配置ip等信息如下： auto eth0 iface eth0 inet static address gateway netmask 在/etc/： Generated by NetworkManager nameserver 在配置好ubuntu的網(wǎng)絡(luò)信息后，必須要重啟一下網(wǎng)絡(luò)，設(shè)置才有效。使用下面的命令進行重啟網(wǎng)絡(luò)：$sudo /etc/然后，可以使用ifconfig命令查看配置的網(wǎng)絡(luò)是否生效，同時可以使用ping命令進行與xp進行ping，如何可以ping通，則表示設(shè)置成功；否則要仔細檢查出錯的原因，一般較常出錯是在虛擬機中沒有設(shè)置ubuntu的網(wǎng)絡(luò)連接方式為橋接方式。 配置samba服務(wù)器在局域網(wǎng)中共享ubuntu中的目錄一般用samba服務(wù)器的方式進行共享，對于samba服務(wù)器的配置，在ubuntu系統(tǒng)中進行配置如下：在ubuntu中安裝軟件之前，一般采用下面的命令進行更新軟件包數(shù)據(jù)源：$sudo aptget update接著安裝samba軟件包，如下：$sudo aptget install samba smbfs sambamon smbclient然后進行samba的配置：$ sudo vim /etc/samba/：[username] path = /home/username available = yesbrowseable = yes public = yeswritable = yes 接著創(chuàng)建samba帳戶：$ sudo smbpasswd a USERNAME (USERNAME換成你的用戶名)會要求你輸入samba帳戶的密碼 最后，重啟samba服務(wù)器：$ sudo /etc/()$ sudo /etc/ 重啟后，在xp中測試一下創(chuàng)建的samba服務(wù)器是否有效：在文件夾處或運行處輸入： \\ + Ubuntu機器的ip 或主機名 交叉編譯工具在ubuntu中進行編譯在ARM平臺上運行的程序時，不能使用ubuntu本身的gcc編譯工具進行編譯了，要使用針對于ARM的交叉編譯工具進行編譯適合于ARM平臺上運行的程序。本設(shè)計中，對于Linux內(nèi)核的編譯，LCD驅(qū)動模塊的編譯和LCD應(yīng)用程序的編譯使用的都是交叉編譯工具鏈進行編譯。使用下面的步驟將該交叉編譯工具鏈安裝到ubuntu中：(1),(2)，： $tar –jxvf (3), cd toolschain/(4),pwd命令獲取交叉工具鏈可執(zhí)行文件存放的絕對路徑/opt/toolschain/(5),修改環(huán)境變量PATH的值$cd ~$vim .bashrc在最后一行中添加：Export PATH=$PATH:/opt/toolschain/保存退出執(zhí)行命令：$source ~/.bashrc(6),測試，使用交叉工具鏈編譯c代碼armlinuxgnugcc –o test_arm 用file命令查看編譯后產(chǎn)生的可執(zhí)行文件的類型，可知該可執(zhí)行文件適合于ARM平臺運行：csm@csm:~/tmp$ file test_arm test_arm: ELF 32bit LSB executable, ARM, version 1, dynamically linked (uses shared libs), for GNU/Linux , not stripped 安裝TFTP和NFS服務(wù)使用uboot引導Linux內(nèi)核啟動時，在uboot中可以設(shè)置相關(guān)的參數(shù)，使其可以通過網(wǎng)絡(luò)，使用TFTP服務(wù)下載Linux內(nèi)核或文件系統(tǒng)到Nandflash中，然后進行引導啟動。通過這樣的方式進行下載內(nèi)核到Nandflash中，方便對于修改后的內(nèi)核的調(diào)試，直到最后要做成產(chǎn)品之后，才沒必要每次都通過TFTP服務(wù)進行到Nandflash中。同樣對于文件系統(tǒng)的調(diào)試，是通過NFS服務(wù)進行從ubuntu中掛載到開發(fā)板中的Nandflash中的，這樣對于從ubuntu中直接拷貝要運行的應(yīng)用程序到開發(fā)板中的Linux系統(tǒng)下進行運行，提供了更為便利的條件。同樣直到最后做成產(chǎn)品，才將文件系統(tǒng)固化在Nandflash中。 安裝TFTP服務(wù)(1)、創(chuàng)建TFTP服務(wù)的專用目錄，要通過TFTP傳輸?shù)奈募家旁谶@目錄下，要通過TFTP傳輸該文件時，只要指定文件名即可。同時要將該目錄的權(quán)限全部打開。$ sudo mkdir /tftpboot$ sudo chmod 777 /tftpboot –R(2)、安裝TFTP服務(wù)器；要保證網(wǎng)絡(luò)的暢通，更加軟件包數(shù)據(jù)源進行下載：$ sudo aptget install tftp tftpd$ sudo aptget install openbsdinetd(3)、配置TFTP服務(wù)器；創(chuàng)建的TFTP專用目錄要進行相應(yīng)的配置才會讓系統(tǒng)知道，相應(yīng)進行如下的配置：$ sudo vi /etc/ 在里面填入如下一行：tftp dgram udp wait nobody /usr/sbin/tcpd /usr/sbin/ /tftpboot修改/etc/default/tftpdhpa為：Defaults for tftpdhpa RUN_DAEMON=yesOPTIONS=l s /tftpboot” (4)、重啟TFTP服務(wù)器：$ sudo /etc/$ sudo /etc/ (5)、TFTP服務(wù)測試： 在TFTP專用目錄下創(chuàng)建任意文件，比如：test_tftp 在非TFTP專用目錄下執(zhí)行下面的通過TFTP傳輸文件的命令：$ tftp ubuntu_IP（ubuntu的ip地址） 然后彈出要對TFTP進行的操作，輸入get表示要傳輸?shù)奈募竺娼右獋鬏數(shù)奈募? tftp get test_tftp 成功傳輸文件后，會打印相應(yīng)的傳輸文件大小和速度信息。然后執(zhí)行下面的命令退出TFTP操作： tftpquit 最后，查看當前的目錄下是否有文件名為test_tftp文件，并注意其大小不能為0，否則的話表示TFTP配置失敗。 安裝NFS服務(wù)同樣首先的安裝NFS服務(wù)器，通過apt進行安裝如下：$ sudo aptget install nfskernelserver nfsmon portmap 配置NFS服務(wù)器；接著執(zhí)行下面的命令時，將會彈出提示，注意選定“不將portmap綁定在loopback地址”： $ sudo dpkgreconfigure portmap 之后通過查看 /etc/default/portmap, 確保OPTIONS=i 前面的號 被添加了 建立文件系統(tǒng)存放的目錄，NFS服務(wù)器會根據(jù)uboot的參數(shù)信息從該目錄中將文件系統(tǒng)掛載到開發(fā)板的flash中。并且創(chuàng)建的該目錄了做相應(yīng)的配置，如下實現(xiàn)： $makedir /opt/filesytem編輯/etc/exports,添加目標系統(tǒng)的根文件系統(tǒng)映射目錄，假如目標系統(tǒng)的根文件系統(tǒng)最后映射到/opt/filesytem,則/etc/exports內(nèi)容如下：/opt/filesystem *(subtree_check,rw,no_root_squash,async) 重啟portmap服務(wù)和NFS服務(wù): $ sudo /etc/ $ sudo /et