【正文】 重慶大學(xué)。嵌入式操作系統(tǒng)市場(chǎng)分析及技術(shù)發(fā)展[N]。龍飛。基于ARM的嵌入式Linux圖形化終端設(shè)計(jì)[A]。微計(jì)算機(jī)信息。引人注目的嵌入式Linux[J]。謝辭本研究作為我的畢業(yè)論文是在金一鳴老師精心指導(dǎo)和大力支持下完成的，他淵博的知識(shí)、開(kāi)闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪，論文凝結(jié)著他的汗水。目前，國(guó)內(nèi)外相繼推出了很多商業(yè)化嵌入式系統(tǒng)，都在努力的為自己爭(zhēng)取嵌入式的市場(chǎng)份額。本次設(shè)計(jì)在Linux操作系統(tǒng)下，Qt/Embedded作為嵌入式系統(tǒng)圖形用戶界面GUI，通過(guò)虛擬機(jī)的fedora ，基本完成了基于QT的多媒體播放器的實(shí)現(xiàn)。Qt也是通過(guò)phonon來(lái)實(shí)現(xiàn)夸平臺(tái)的多媒體播放。我此次的任務(wù)是多媒體播放器的設(shè)計(jì)，而播放器需要用到QT phonon，提供多媒體回放的功能。所以它會(huì)連接到MediaObject，并控制串流目前的位置。 break。 break。Phonon使用了一種叫做“graph”的框架，這意味著對(duì)象就像是一幅圖上的節(jié)點(diǎn)，需要連接起來(lái)才能創(chuàng)建流向。它是直接與音頻驅(qū)動(dòng)器通信的層的組成部分，并充當(dāng)MediaObject的虛擬音頻設(shè)備。mediaObject = new Phonon::MediaObject(this)。如果你看一看這個(gè)方法的內(nèi)容，就會(huì)發(fā)現(xiàn)應(yīng)用程序的GUI是由“uisetupUi(this)。Phonon::AudioOutput *audioOutput。 void finished()。”行正下方，添加如下代碼：private slots: void playPause()。編碼：我們已經(jīng)為我們的應(yīng)用程序創(chuàng)建了框架，現(xiàn)在只要添加功能即可。Phonon::MediaObject *mediaObject = new Phonon::MediaObject(this)。MediaObject可說(shuō)是處理多媒體檔案最基本的一部份，它接受并管理來(lái)自于MediaSource的媒體檔案。 ?sinks 輸出多媒體，例如在widget上播放影片或是輸出至音效卡(播放音樂(lè))。Phonon是一個(gè)跨平臺(tái)多媒體框架，能夠在Qt應(yīng)用程式中使用與播放影音多媒體內(nèi)容。插件接口調(diào)用主要是把所有對(duì)解碼器的操作整合到一個(gè)統(tǒng)一的開(kāi)放式接口當(dāng)中，根據(jù)上一部分解析出的文件信息去查找相應(yīng)的解碼器插件并調(diào)用，如果沒(méi)有找到可用的解碼器可以返回信息提醒用戶添加相應(yīng)的插件。這樣設(shè)計(jì)的目的是為了系統(tǒng)移植性。CommandN是創(chuàng)建target時(shí)使用的命令組。Makefile是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)文件，規(guī)則包含了3方面內(nèi)容：make要?jiǎng)?chuàng)建的目標(biāo)文件，編譯目標(biāo)文件時(shí)需要的依賴文件列表，通過(guò)依賴文件創(chuàng)建目標(biāo)文件的命令組。通過(guò)使用make管理項(xiàng)目和Makefile，在Linux環(huán)境下編譯多個(gè)源文件時(shí)就避免了鍵入復(fù)雜的命令行。Linux下開(kāi)發(fā)環(huán)境的建立主要就是建立交叉編譯環(huán)境，在fedora 、應(yīng)用程序等開(kāi)發(fā)環(huán)境的步驟如下：、將其拷貝到某個(gè)目錄下，如tmp\，然后進(jìn)入到該目錄，執(zhí)行解壓命令：cd \tmptar xvzf Ctar xvzf Ctar xvzf Cmkdir p /opt/FriendlyARM/S3C2440執(zhí)行該命令，將把a(bǔ)rmlinuxgcc(， )分別安裝到/usr/loca/arm/，兩個(gè)版本均可以用來(lái)編譯應(yīng)用程序。如圖32所示，所有的編譯器，鏈接器和重新定位器都是在宿主機(jī)上運(yùn)行的，而最終經(jīng)過(guò)編譯——鏈接——重新定位所得到的二進(jìn)制可執(zhí)行文件都是在目標(biāo)機(jī)上運(yùn)行的，所以稱為“交叉編譯調(diào)試”。 交叉編譯環(huán)境的建立make工具和gcc編譯器：嵌入式操作系統(tǒng)的移植是基于Linux操作系統(tǒng)的，在PC機(jī)上進(jìn)行系統(tǒng)的剪裁和配置，在通過(guò)交叉式編譯后，燒錄在目標(biāo)板上。Bootloader的功能相當(dāng)于一個(gè)通信控制器，有了它之后，才可以通過(guò)串口或網(wǎng)口完成內(nèi)核的加載和應(yīng)用程序的燒寫。通過(guò)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(gè)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。支持多線程、多進(jìn)程；支持多種平臺(tái)，如x8PowerPC、ARM、MIPS等等?！?寫緩沖器可以保存16 個(gè)字的數(shù)據(jù)和4 個(gè)地址。— 支持啟動(dòng)之后NAND 存儲(chǔ)器仍然作為外部存儲(chǔ)器使用— 支持高級(jí)NAND FLASHCache 存儲(chǔ)器— 64 項(xiàng)全相連模式，采用I–Cache（16KB）和D–Cache（16KB）?！?支持掉電時(shí)的SDRAM 自刷新模式。— bank7 具有可編程的bank 的起始地址和大小。系統(tǒng)管理器— 支持大/小端模式。— 增強(qiáng)的ARM 體系結(jié)構(gòu)MMU 用于支持WinCE，EPOC32 和Linux。整體設(shè)計(jì)融合了MMU、AMBA BUS 和Harvard（哈佛）結(jié)構(gòu)。開(kāi)發(fā)板的布局和走線經(jīng)過(guò)專業(yè)人士精心設(shè)計(jì)，工作非?？煽?，可穩(wěn)定運(yùn)行在400MHz。 QtScript 提供 QObject 集成，把 Qt的信號(hào)與槽機(jī)制整合成腳本，并且實(shí)現(xiàn)了C++ 與腳本的集成。將web與本地內(nèi)容和服務(wù)整合在單一的富應(yīng)用程序當(dāng)中快速創(chuàng)建整合實(shí)時(shí)web內(nèi)容與服務(wù)的應(yīng)用程序使用集成在本地代碼中的 HTML 與Java Script完全控制跨平臺(tái)的瀏覽器環(huán)境：Qt 讓您網(wǎng)絡(luò)編程更簡(jiǎn)單，并支持跨平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)編程。 ，Windows 上的DirectShow174。信號(hào)與槽機(jī)制是類型安全的(type safe)任意信號(hào)都可以連接任意或多個(gè)插槽，或跨多個(gè)線程簡(jiǎn)化真正的組件編程：Qt給您提供一個(gè)功能強(qiáng)大的2D圖形畫(huà)布，用以管理和集成大量的圖形元素?；?Qt的應(yīng)用程序直接寫入 Linux 幀緩沖，解除了您對(duì) X11 視窗系統(tǒng)的需求。在您的應(yīng)用程序中輕松加入3D圖形在嵌入式Linux 與Windows CE 平臺(tái)上使用OpenGL ES和OpenGL繪畫(huà)引擎利用系統(tǒng)資源實(shí)現(xiàn)最佳圖形性能支持Windows 平臺(tái)上的Direct3D174。Es的3D圖形：OpenGL174。圖 32 Qt C++ 類庫(kù)的應(yīng)用程序生成塊（GUI）：Qt為您在桌面與嵌入式平臺(tái)上開(kāi)發(fā)先進(jìn)的GUI應(yīng)用程序，帶來(lái)所有需要的功能。 如果您在多數(shù)情況下開(kāi)發(fā)適用于 Symbian、Maemo 或 MeeGo 平臺(tái)的應(yīng)用程序，可以使用免費(fèi) LGPL 授權(quán)方式的 Qt。 上編譯) 。硬件平臺(tái)：支持 ARM174。 Visual Studio174。 和點(diǎn)陣字體。 在運(yùn)行時(shí)，Qt 應(yīng)用程序?qū)z測(cè)使用哪一種樣式。Qt 包括一套豐富的工具集與直觀的API，意味著只須少數(shù)幾行代碼便可以更短的時(shí)間實(shí)現(xiàn)更高端的功能。Qt 由于是 KDE 桌面環(huán)境的基礎(chǔ)，在各個(gè) Linux 社區(qū)人盡皆知。要在 Apple 平臺(tái)上支持 Intel 硬件，Qt 客戶只需重新編輯其應(yīng)用程序即可。, PowerPC174。硬件平臺(tái)：易于載入任何支持帶 C++ 編譯器和幀緩沖器驅(qū)動(dòng) Linux 的處理器。應(yīng)用程序間的字體共享功能可以提高內(nèi)存效率。, Postscript174。進(jìn)程間通訊 (IPC)：IPC （進(jìn)程間通訊）可以創(chuàng)建豐富的多應(yīng)用程序用戶體驗(yàn)?；?Qt 的應(yīng)用程序直接寫入Linux 幀緩沖，解除了您對(duì) X11 視窗系統(tǒng)的需求。Qt 的直觀 API，讓您只須少數(shù)幾行代碼便可以更短的時(shí)間實(shí)現(xiàn)更高端的功能。 Qt所支持的平臺(tái) Linux（Embedded Linux）Qt for Embedded Linux174。（2）使用瀏覽器工具管理源代碼：集成了領(lǐng)先的版本控制軟件，包括Git、Perforce和Subversion；開(kāi)放式文件，無(wú)需知曉確切的名稱或位置；搜索類和文件；跨不同位置或文件沿用符號(hào)；在頭文件和源文件，或在聲明和定義之間切換。進(jìn)程間通信(IPC)：它主要是支持進(jìn)程間的各種通信機(jī)制，如管道、SYSV機(jī)制、網(wǎng)絡(luò)Socket方式和全雙工管道，其中SYSV機(jī)制還包括消息隊(duì)列、信號(hào)量、共享內(nèi)存。虛擬文件系統(tǒng)(VFS)：它隱藏了各種不同硬件的具體細(xì)節(jié)，為所有設(shè)備提供統(tǒng)一的接口，VFS還支持多種不同的文件系統(tǒng)，VFS可以分為邏輯文件系統(tǒng)和設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。用戶進(jìn)程由fork()系統(tǒng)調(diào)用實(shí)現(xiàn)，如果獲得處理器正在運(yùn)行的進(jìn)程而申請(qǐng)不到某個(gè)資源，則調(diào)用sleep()進(jìn)行休眠。當(dāng)需要選擇下一個(gè)進(jìn)程運(yùn)行時(shí)，由調(diào)度程序選擇最值得運(yùn)行的進(jìn)程，可運(yùn)行進(jìn)程實(shí)際上是僅等待CPU資源的進(jìn)程。單一內(nèi)核與外部程序處在不同的內(nèi)存地址空間中，并通過(guò)各種方式防止外部程序直接訪問(wèn)內(nèi)核中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。時(shí)代的發(fā)展告訴我們，圖形用戶界面GUI的應(yīng)用加速了計(jì)算機(jī)的普及廣度,嵌入式技術(shù)的發(fā)展加速了計(jì)算機(jī)的普及深度,后PC時(shí)代呼喚著兩者日益緊密的結(jié)合。(9)價(jià)格低廉有效降低產(chǎn)品成本，對(duì)成本敏感的嵌入式系統(tǒng)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，Linux恰好具有這一特性。(5)支持大量的周邊硬件設(shè)備Linux上的驅(qū)動(dòng)已經(jīng)非常豐富了，它們支持各種主流硬件設(shè)備和最新硬件技術(shù)。Linux內(nèi)核小巧靈活，易于裁減，這使得它很適合嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用。而嵌入式Linux更具有優(yōu)勢(shì)。TurboLinux是日本制作的Linux發(fā)行版，其最大特色便是以日文版、中文簡(jiǎn)/繁體版、英文版三種形式發(fā)行，對(duì)軟件國(guó)際化的推動(dòng)經(jīng)驗(yàn)豐富，安裝的簡(jiǎn)易性與系統(tǒng)設(shè)置的難度與Red Hat差不多，且安裝界面是漢化的，系統(tǒng)本身支持中文簡(jiǎn)體，在中國(guó)國(guó)內(nèi)有廣大的用戶群。也正是因?yàn)镽ed Hat的方便性，安裝程序?qū)⑾到y(tǒng)的構(gòu)架或軟件安裝方式全部做了包裝，用戶學(xué)到的都是GUI界面（圖形用戶界面）上輸入一些設(shè)置值的粗淺知識(shí)，至于軟件安裝了那些文件、安裝到哪個(gè)文件目錄、系統(tǒng)作了哪些設(shè)置，使用者則一無(wú)所知，一旦真正遇到系統(tǒng)程序發(fā)生問(wèn)題時(shí)，要解決問(wèn)題也就比較困難。 主流Linux操作系統(tǒng)發(fā)行版簡(jiǎn)介就Linux的本質(zhì)來(lái)說(shuō)，它只是操作系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)控制硬件、管理文件系統(tǒng)、程序進(jìn)程等。一般而言，嵌入式系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)自底向上可分為3個(gè)部分，如圖21所示嵌入式應(yīng)用軟件嵌入式操作系統(tǒng)嵌入式硬件平臺(tái)圖21 嵌入式系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)嵌入式硬件平臺(tái)是整個(gè)嵌入式操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件運(yùn)行的基礎(chǔ)。嵌入式系統(tǒng)的個(gè)性化很強(qiáng)，其中的軟件系統(tǒng)和硬件的結(jié)合非常緊密，一般要針對(duì)硬件進(jìn)行系統(tǒng)的移植，即使在同一品牌、同一系列的產(chǎn)品中也要根據(jù)系統(tǒng)硬件的變化不斷進(jìn)行修改。 嵌入式系統(tǒng)介紹嵌入式系統(tǒng)的定義如下:是一種以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟件硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。本課題設(shè)計(jì)采用的S3C2410處理器就是Samsung提供的一款采用32位ARM內(nèi)核的處理器。嵌入式處理器體積小、功耗低、成本低、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)使其在互聯(lián)網(wǎng)、通信、消費(fèi)類電子等多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 嵌入式處理器嵌入式處理器是嵌入式硬件平臺(tái)的核心，負(fù)責(zé)系統(tǒng)事件的響應(yīng)、任務(wù)的調(diào)度、外圍器件的控制以及信號(hào)的處理。包括ARM處理器及硬件核心部件介紹、bootloader實(shí)現(xiàn)、交叉開(kāi)發(fā)環(huán)境建立、Linux移植等；第三 運(yùn)用QT技術(shù)在Linux下進(jìn)行GUI設(shè)計(jì)，以一個(gè)圖形界面為例，運(yùn)用QT creator軟件編程，并移植到S3C2440開(kāi)發(fā)板上，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的功能需求分析以及市場(chǎng)上主流處理器的功能和性能分析，選擇了S3C2440實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和fedora 、Linux分別作為系統(tǒng)的硬件和軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)。同時(shí)，Linux操作系統(tǒng)由于其公開(kāi)的源代碼也在嵌入式的應(yīng)用中占有一席之地。在國(guó)外，嵌入式系統(tǒng)硬件，特別是嵌入式CPU的處理能力提升很快，由8位、16位升級(jí)到32位，掌上電腦、PDA等新產(chǎn)品層出不窮，產(chǎn)業(yè)規(guī)模日益壯大。采用SigmaDesignS解決方案的公司主要集中在深圳，如深圳市深視通科技開(kāi)發(fā)有限公司()，該公司目前己經(jīng)設(shè)計(jì)出了基于 SiglnaDesigns85n處理器的成熟的PMP解決方案，并制作了DEMO。接口類型比較豐富，但音視頻處理能力一般，無(wú)法進(jìn)行流暢的MPEG4播放，無(wú)法處理MPEG2視頻。支持最大400萬(wàn)象素?cái)z像頭。同時(shí)，PXA27x加入了wireless MMX技術(shù)和SpeedStep動(dòng)態(tài)電源管理技術(shù)，不但大大增強(qiáng)了PXA270的媒體處理能力，而且極大降低了系統(tǒng)功耗，延長(zhǎng)PMP產(chǎn)品的電池壽命。不支持網(wǎng)絡(luò)視頻格式RM，RMVB（3）Intel PXA27x 的解決方案Intel公司于2003年底推出了性能最為強(qiáng)勁的PXA27x嵌入式處理器，最高頻率可達(dá)624MHz。TI方案是利用DM320 DSP進(jìn)行音視頻編解碼處理，ARM處理器負(fù)責(zé)系統(tǒng)處理及提供外圍設(shè)備接口。嵌入式多媒體播放器國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀：目前嵌入式多媒體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，比較成熟的解決方案有三種:基于 SigmaDesigns851x系列芯片的解決方案、基于 TlDM32ODSP+ARM處理器的解決方案和基于工 ntelPXA27x的解決方案，這三種解決方案是目前的主流方案。受MP3的影響，人們習(xí)慣的將這一類嵌入式多媒體系統(tǒng)稱作MP4。嵌入式系統(tǒng)在眾多領(lǐng)域的應(yīng)用給我們的生活帶來(lái)了便利，并且對(duì)人們的生活方式的改變和生活質(zhì)量的提高具有重要的影響。其中會(huì)涉及到Linux操作系統(tǒng)的移植，