【文章內(nèi)容簡介】 圖23設(shè)置。圖33 串口屬性設(shè)置運行 DNW 工具，選擇菜單“Configuration”——“Options”，按圖 24所示進行設(shè)置。圖 34DNW 設(shè)置每次使用DNW之前，應(yīng)當(dāng)設(shè)置DNW連接到串口。點擊菜單中的 “Serial Port”——“Connect”，當(dāng)DNW的標(biāo)題欄出現(xiàn)[COM1,115200bps]的提示后，表明已經(jīng)連接好，此時才可以使用DNW工具。 配置TFTP及NFS服務(wù)TFTP 服務(wù)簡介：TFTP（Trivial File Transfer Protocol）協(xié)議即簡單文件傳輸協(xié)議，是TCP/IP協(xié)議族中的一個用來在客戶機與服務(wù)器之間進行簡單文件傳輸?shù)膮f(xié)議，提供不復(fù)雜、開銷不大的文件傳輸服務(wù)。TFTP承載在UDP上，提供不可靠的數(shù)據(jù)流傳輸服務(wù)，不提供存取授權(quán)與認(rèn)證機制，使用超時重傳方式來保證數(shù)據(jù)的到達。TFTP 服務(wù)在 Linux 系統(tǒng)中有客戶端和服務(wù)器兩個軟件包。配置 TFTP服務(wù)，必須都安裝好。TFTP 服務(wù)安裝與配置：（1）Ubuntu中安裝tftp工具只需在終端中鍵入命令： $ sudo aptget install tftp tftpd 其中，前者是客戶端，后者是服務(wù)器。（2）Ubuntu是debian類的系統(tǒng)，默認(rèn)是沒有安裝 inetd的，安裝命令如下： $ sudo aptget install netkitinetd（3）在home目錄里建立tftpboot 文件夾，命令如下： $ cd ~ $ sudo mkdir tftpboot $ sudo chmod 777 tftpboot 其中，參數(shù) 777 的意義是：根管理員、組和其他用戶對 tftpboot 文件夾 的權(quán)限均為“可讀、可寫、可以執(zhí)行”（4）修改/etc/，添加如下語句：tftp dgram udp wait nobody /usr/sbin/tcpd /usr/sbin/ /home/arm/tftpboot 目的是指定 tftp 服務(wù)的根目錄為/home/arm/tftpboot，修改/etc/ 文件后應(yīng)當(dāng)重啟 inted進程，命令如下： $ sudo /etc/（5）重啟 inted 進程后，配置即可生效，在 tftpboot 中建立文件 test 后，用下列命令可以進行測試： $ cd ~ $ tftp Tftp get test 若可下載test 文件，則證明TFTP服務(wù)配置正確。NFS 服務(wù)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。最大的功能就是可以透過網(wǎng)絡(luò)，讓不同的機器、不同的操作系統(tǒng)、可以彼此分享個別的檔案(share files)。所以，可以簡單的將它看做是一個文件服務(wù)器(file server)。通過 NFS 服務(wù)器可以讓開發(fā)板將網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)端的 NFS 主機分享的目錄，掛載到開發(fā)板當(dāng)中，在開發(fā)板看起來，那個遠(yuǎn)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(diào)試。NFS 服務(wù)安裝與配置：（1）Ubuntu上默認(rèn)是沒有安裝NFS服務(wù)器的，首先要安裝NFS服務(wù)程序： $ sudo aptget install nfskernelserver 在安裝nfskernelserver時，apt 會自動安裝nfsmon和portmap。這樣，宿主機就相當(dāng)于NFS Server。（2）配置/etc/exports：NFS 掛載目錄及權(quán)限由/etc/exports 文件定義。本課題要將 home 目錄中 的/home/zp/share 目錄讓 .*的 IP 共享, 則在該文件末尾添加下列語句：/home/arm/FS/myrootfs (rw,sync,no_root_squash)配置參數(shù)說明： rw：具有可擦寫的權(quán)限。sync：文件同步寫入到內(nèi)存和硬盤當(dāng)中。no_root_squash：若登陸共享目錄的使用者是 root 的話，則他的權(quán)限將被限 制為匿名使用者，通常他的UID和GID都會變?yōu)閚obody。（3）本地測試NFS：輸入以下命令可以將NFS根目錄掛載到本地的/mnt 目錄中： $ sudo mount :/home/arm/FS/myroot /mnt 此時/mnt 中的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)與NFS根目錄中的內(nèi)容一致。 安裝交叉編譯工具交叉編譯簡介：所謂交叉編譯，簡單的說，就是在一個平臺上生成另一個平臺上的可執(zhí)行代碼，比如在 PC平臺上（X86 CPU）編譯出能運行在以 ARM 為內(nèi)核的CPU平臺上的程序，一般選擇GNU開發(fā)工具 gcc。GNU的開發(fā)工具都是免費的，遵循 GPL協(xié)議，任何人可以從網(wǎng)上獲取。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(zhuǎn)換工具objcopy。出于兼容性和穩(wěn)定性考慮，本課題選擇目前比較穩(wěn)定的版本 。交叉編譯器的安裝及配置：（1）獲取armlinux交叉編譯工具：登陸armlinux項目組的FTP服務(wù)器：。（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/。用同樣的方法 。（3）設(shè)置環(huán)境變量：修改home目錄下的profile文件，加入如下代碼，指明交叉編譯工具的 目錄。 User specific environment and startup programsexport TARGET=armlinuxexport PRJROOT=/home/armexportPATH=$PATH:$HOME/bin:$PREFIX/bin:/usr/local/arm/:/sbin:/usr/ sbin:/usr/local/sbin測試交叉編譯器：可以通過一個簡單的程序測試安裝好的交叉編譯工具，看其能否正常工作。編寫一個 ，通過以下命令進行編譯，編譯后生成名為Hello的可執(zhí)行文件，通過 file 命令可以查看文件的類型。當(dāng)顯示以下信息是表明交叉編譯工具正常安裝了，通過編譯生成了ARM體系可執(zhí)行的文件。注意，通過該交叉編譯器編譯的可執(zhí)行文件只能在 ARM 體系下執(zhí)行，不能在基于X86的普通PC上執(zhí)行。$ armlinuxgcc –o Hello $ file HelloHello:ELF 32bit LSB executable ,ARM, version 1(ARM), for GNU/Linux , dynamically linked(uses shared libs), not stripped 4 移植 Bootloader Bootloader 概述簡單地說，Bootloader就是在操作系統(tǒng)內(nèi)核運行之前運行的一段小程序。通過這段小程序，我們可以初始化硬件設(shè)備、建立內(nèi)存空間的映射圖，從而將系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境帶到一個合適的狀態(tài)，以便為最終調(diào)用操作系統(tǒng)內(nèi)核準(zhǔn)備好正確的環(huán)境。通常，Bootloader是嚴(yán)重地依賴于硬件而實現(xiàn)的，特別是在嵌入式世界。因此，在嵌入式世界里建立一個通用的Bootloader幾乎是不可能的，不同處理器構(gòu)架都有不同的 Bootloader。Bootloader 不但依賴于 CPU 的體系結(jié)構(gòu)，而且依賴于嵌入式板級設(shè)備的配置。對于不同的嵌入式板而言，即使它們使用同一種處理器，要想讓運行在一塊板子上的Bootloader運行在另一塊板子上，一般也要修改其源代碼。目前常用的Bootloader程序有以下幾種： Uboot、VIVI、Blob和RedBoot。其中，Uboot 功能豐富，且對于ARM體系支持良好，事實上，它已成為ARM平臺上標(biāo)準(zhǔn)Bootloader。因此，本課題選用Uboot 作為移植對象。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(dǎo)，還支NetBSD，VxWorks，QNX，ARTOS，LynxOS 等嵌入式操作系統(tǒng)。Uboot 除了支持 ARM 系列的處理器外，還能支持 MIPS、x8PowerPC、NIOS、XScale 等諸多常用系列的處理器。 Uboot 的獲取Uboot 的源碼可以從sourceforge網(wǎng)站下載，網(wǎng)址為：。，用以下命令將其解壓。$ tar jcvf /home/arm/boot/ Uboot 目錄結(jié)構(gòu)解壓后，在 Uboot 頂層目錄下有 18 個子目錄，分別存放和管理不同的源碼。這些目錄中所要存放的文件有其規(guī)則，可以分為3類，如表31所示：第一類目錄與處理器體系結(jié)構(gòu)或開發(fā)板硬件直接相關(guān)。第二類目錄是一些通用的函數(shù)或者驅(qū)動程序。第三類目錄是Uboot 的應(yīng)用程序、工具或者文檔。表41 Uboot頂層目錄下部分目錄的存放規(guī)則 Uboot 的啟動過程及工作原理 啟動模式介紹Bootloader 都包含兩種不同的操作模式：“啟動加載”模式和“下載”模式，這種區(qū)別僅對于開發(fā)人員才有意義。但從最終用戶的角度看，Boot Loader 的作用就是用來加載操作系統(tǒng)，而并不存在所謂的啟動加載模式與下載工作模式的區(qū)別。啟動加載（Bootloading）模式：這種模式也稱為“自主”（Autonomous）模式。也即 Bootloader 從目標(biāo)機上的某個固態(tài)存儲設(shè)備上將操作系統(tǒng)加載 到 RAM中運行，整個過程并沒有用戶的介入。這種模式是 Boot Loader 的正常工作模式，因此在嵌入式產(chǎn)品發(fā)布的時侯，Bootloader 顯然必須工作在這種模式下。下載（Downloading）模式：在這種模式下，目標(biāo)機上的 Boot Loader 將通過串口連接或網(wǎng)絡(luò)連接等通信手段從主機（Host）下載文件，比如：下載內(nèi)核映像和根文件系統(tǒng)映像等。從主機下載的文件通常首先被 Bootloader保存到目標(biāo)機的 RAM 中，然后再被 Bootloader 寫到目標(biāo)機上的 FLASH 類固態(tài)存儲設(shè)備中。Bootloader 的這種模式通常在第一次安裝內(nèi)核與根文件系統(tǒng)時被使用； 此外，以后的系統(tǒng)更新也會使Bootloader的這種工作模式。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。Uboot 這樣功能強大的Bootloader 同時支持這兩種工作模式，而且允許用戶在這兩種工作模式之間進行切換。大多數(shù)Bootloader都分為階段1(stage1)和階段2(stage2)兩大部分，Uboot也不例外。依賴于CPU體系結(jié)構(gòu)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(fù)雜的功能，而且有更好的可讀性和移植性。圖 41 Uboot啟動代碼流程圖 啟動階段1分析如果 S3C2410 被配置成從 NAND 閃存啟動，上電后，S3C2410 的 NAND 閃存控制器會自動把 NAND 閃存中的前 4K 數(shù)據(jù)搬移到內(nèi)部 RAM中，并把 0x00000000 設(shè)置為內(nèi)部 RAM 的起始地址，CPU 從內(nèi)部 RAM 的0x00000000 位置開始啟動。因此要把最核心的啟動程序放在 NAND 閃存的前4K中。由于NAND閃存控制器從NAND閃存中搬移到內(nèi)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。這前4K完成的主要工作就是 Uboot 啟動的第一個階段(stage1)。Uboot ，它用匯編語言寫成。此階段要完成的主要工作如下：（1）設(shè)置異常向量，當(dāng)發(fā)生異常時，執(zhí)行 cpu/arm920t/ 中定義的中斷處理函數(shù)。（2）設(shè)置CPU的模式為SVC（管理模式，操作系統(tǒng)使用的保護模式）（3）關(guān)閉看門狗。（4）禁掉所有中斷。（5）設(shè)置 cpu 頻率，默認(rèn)頻率比為 FCLK:HCLK:PCLK = 1:2:4，默認(rèn)FCLK的值為120 Mhz，該值為S3C2410手冊的推薦值。（6）調(diào)用cpu初始化函數(shù)cpu_init_crit。其中一個功能是設(shè)置CP15寄存 器，失效指令(I)Cache和數(shù)據(jù)(D)Cache后，禁止MMU與 Cache。（7）重定向，將 NAND Flash代碼復(fù)制到 RAM，其中有以下兩個個步 驟：（a）通過copy_myself子程序，把數(shù)據(jù)從Nand Flash中拷貝到RAM。（b）配置?？臻g，配置代碼段的開始地址、動態(tài)內(nèi)存區(qū)長度、全局?jǐn)?shù)據(jù) 大小以及分配IRQ 和FRQ的?？臻g。（8）BSS（Block Started by Symbol）段清零。（9）進入C代碼：ldr pc, _start_armboot _start_armboot:.word start_armboot 其中 start_armboot 是 Uboot 運行的第一個 C 程序，在 lib_arm/ 文件中定義。隨后進入第二階段。 啟動階段2分析lib_arm/ 中的 start armboot 是 C 語言開始的函數(shù)，也是整個啟動代碼中C語言的主函數(shù)，同時還是整個 Uboot(armboot）的主函數(shù)，該函數(shù)主要完成如下操作：（1）定義初始化函數(shù)表。（2）NAND Flash初始化，利用 nand_init()函數(shù)實現(xiàn)。（3）環(huán)境變量初始化，利用env_relocate()函數(shù)實現(xiàn)。（4）外圍設(shè)備初始化，利用 devices_init()函數(shù)實現(xiàn)。（5）使能中斷，利用enable_interrupts()函數(shù)實現(xiàn)。（6）初始化網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。（7）進入U－boot 的命令循環(huán)，接受用戶輸入的命令，執(zhí)行相應(yīng)的工作。Uboot的移植過程移植Uboot 的主要工作就是添加開發(fā)板硬件相關(guān)的文件、配置選項，然后進行編譯。 準(zhǔn)備工作（1）建立開發(fā)板編譯項，在頂層Makefile中加入如下兩行： LJD2410_config : unconfig @$(MKCONFIG)$(@:_