基于 嵌入式 核的移植 基于 嵌入式 核的移植 摘 要 一款由德州儀器生產(chǎn)的新型嵌入式 片板，這款微型處理器具有許多優(yōu)異的功能。它與其他微型處理器最大的不同是擁有一塊稱作 GX 圖形加速器，即相當于 的集成顯卡，這塊顯卡可以使手持設備具有極其優(yōu)異的多媒體性能，緩解了微處理器的壓力。 此外， 嵌入操作系統(tǒng)提供了一個極有吸引力的選擇，它是個和 似、以核心為基礎、全內(nèi)存保護、多任務、多進程的操作系統(tǒng) 。可以支持廣泛的計算機硬件，包括 現(xiàn)有的大部分芯片。而且 程序源碼全部公開，任何人都可以根據(jù)自己的需要裁剪內(nèi)核，以適應自己的系統(tǒng)，所以 本文就是基于這塊 基礎上，對嵌入式 核的移植和裁剪進行了研究。研究一共分為以下六個步驟開展工作：建立交叉編譯環(huán)境、 配置和移植、 核的配置、編譯、移植、根文件系統(tǒng)的移植、驗證工作、圖形用戶界面的開發(fā)。 首先向讀者大致介紹一下嵌入式 統(tǒng)以及 片板的構(gòu)成和特點。使讀者能夠 快速的了解 統(tǒng)及其內(nèi)核的結(jié)構(gòu)和特性，掌握嵌入式 統(tǒng)方面的知識和技術(shù)，便于更加清晰地閱讀論文所敘述的內(nèi)容。 嵌入式系統(tǒng)是以應用為中心，以計算機技術(shù)為基礎，并且軟硬件可裁剪，適用于應用 統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。 出現(xiàn)到現(xiàn)在已經(jīng)有十年的歷史了 ,而嵌入式 實用化開發(fā)是近來才出現(xiàn)的 ,雖然到目前為止 ,尚未出現(xiàn)完全成熟的嵌入式 但這一領域開發(fā)的熱潮已經(jīng)到來。 既可以認為是一個公司的名字，也可以認為是對一類微處理器的通稱，還可以認為是一種技術(shù)的名字。目前，基于 處理器以其高速度、低功耗等諸多優(yōu)異的性能而得到非常廣泛的應用。 由于本次項目的載體 特殊性，所以掌握 結(jié)構(gòu)及其組成元件也是十分重要的。 一款由德州儀器 (期生產(chǎn)的一塊新型微處理器芯片板，其全稱為 價格大概在 1000 美元左右，適合于作系統(tǒng)，當前仍只有一個版本，即初始版本。 這款與邏輯器件一起開發(fā)的 理器，并開始構(gòu)建工業(yè)應用，例如單板計算機、數(shù)據(jù)終端、銷售點 /服務點、數(shù)字標牌和許多高性能的其他產(chǎn)品。 其它 大的不同是擁有一個圖形加速器，它相當于 集成顯卡，這可以使手持設備具有極其優(yōu)異的多媒體性能，緩解了微處理器的壓力。 有了這個圖形加速器的幫助，圖形計算再也不用只由 成，由于圖形計算的日益復雜化，越來越多的芯片板也將逐漸引入圖形加速器的使用。 在以后的嵌入式發(fā)展中， 將會有越來越多的目光關(guān)注芯片模塊的圖形加速器的引入，這是嵌入式發(fā)展的必然趨勢。 嵌入式 核移植的第一步便是建立交叉開發(fā)環(huán)境， 在開發(fā)主機上，可以安裝開發(fā)工具，編輯、編譯目標板的 導程序、內(nèi)核和文件系統(tǒng)，然后在目標板上運行。交叉開發(fā)環(huán)境的建立可以帶來很多好處，一方面開發(fā)者可以在熟悉的主機環(huán)境下進行程序開發(fā) ,另一方面又可以真實地在目標板系統(tǒng)上運行調(diào)試程序，可以避免受到目標板硬件的限制。交叉開發(fā)環(huán)境的方式 貫穿嵌入式 統(tǒng)開發(fā)的全過程。 基于 嵌入式 核的移植 建立好了交叉開發(fā)環(huán)境之后，需要對 交叉開發(fā)工具鏈 具有高 度的熟悉度，只有掌握了這些工具鏈，才能更好的用來幫助我們進行嵌入式內(nèi)核的移植工作。 其中需要重點掌握的工具有 ： 通過這些軟件包，可以生成 g+、 ar、編譯鏈接工具，還可以生成 和 試器。 對于交叉開發(fā)的工具鏈來說，在文件名字上加了一個前綴，用來區(qū)別本地的工具鏈。我們需要自己動手編譯這套交叉開發(fā)工具鏈。選擇 版本，在 系結(jié)構(gòu)平臺上，這個版本既能支持 能夠支持 核開 發(fā)。這些軟件包都很大，可以考慮使用下載工具。安裝好這些工具鏈之后，接下來需要制作交叉編譯器， 而其中的關(guān)鍵部分在于 編譯 。 全面完成交叉開發(fā)環(huán)境之后，就可以在主機上正式進行嵌入式 核的移植工作了。就如我們所了解的一樣，每個計算機系統(tǒng)都需要一個引導程序來啟動，從計算機開機上電到操作系統(tǒng)的啟動需要一個引導過程。同樣，嵌入式 統(tǒng)也離不開引導程序，我們把這個引導程序稱作為 對于嵌入式系統(tǒng)， 基于特定硬件平臺來實現(xiàn)的。因此， 幾乎不可能為所有的嵌入式系統(tǒng)建立一個通用的 同的處理器架構(gòu)都有不同的 啟動方式分為網(wǎng)絡啟動方式、磁盤啟動方式和動方式三種。另外，嵌入式系統(tǒng)世界已經(jīng)有各種各樣的 類劃分也有多種方式。除了按照處理器體系結(jié)構(gòu)不同劃分以外，還有功能復雜程度的不同。 在 要重點掌握對于 使用，需要掌握好 源碼結(jié)構(gòu)以及 編譯方法，了解 一些常用命令也是必可 不少的的課程。 引導程序編譯成功之后，接下來就需要對 核進行配置和編譯。 核具有多個版本，我們項目選用的版本是 內(nèi)核優(yōu)點非常之多，例如， 有良好的可移植性 ，支持硬件平臺廣泛，在大多數(shù)體系結(jié)構(gòu)上都可以運行。而且， 核能夠支持的處理器的最小要求 ： 32 位 處理器，這使得 核能夠得到廣泛的應用。另外，核嚴格遵守 軟件許可， 核全部源代碼是遵守 件許可的免費軟件，這就要求在發(fā)布 件的時候免費開放源碼，所以每個用 戶都能完全不受限制的研究和開發(fā) 核。 在這個環(huán)節(jié)需要了解內(nèi)核源碼結(jié)構(gòu)以及內(nèi)核編譯系統(tǒng)，然后再進行內(nèi)核編譯，內(nèi)核編譯完成之后，會生成幾個重要的文件，它們是 要重點理解這三個文件，便于更好的配置和編譯內(nèi)核。 最后一個步驟則是正式的移植內(nèi)核源碼， 這是該項目最重要的一個過程，也是核心環(huán)節(jié)。 所謂移植就是把程序代碼從一種運行環(huán)境轉(zhuǎn)移到另一種運行環(huán)境。對于內(nèi)核移植來說，主要是從一種硬件平臺轉(zhuǎn)移到另一種硬件平臺上運行。 在這個重要的環(huán)節(jié)中，需要 充分做好移植前的準備 工作，然后才能對開發(fā)板進行內(nèi)核移植，其中包括選擇參考板，編譯測試參考板的 核以及分析參考板的 碼。 移植之后還要做好移植后的工作。其中最關(guān)鍵的一個工作便是對 核啟動過程分析。在這個工作階段中，首先需要對內(nèi)核啟動流程源代碼進行分析，然后進入 口，再對 統(tǒng)初始化函數(shù)分析，接下來掛接根文件系統(tǒng)，最后初始化設備驅(qū)動和啟動用戶空間 程即可。 以上則是嵌入式 核移植的所有步驟，鑒于載體 特殊性，對于其圖形加速器的驅(qū)動程序的配置與其他 是 完全不同的。這需要我們小組進行深入的考察和探究，這其中是具有很大的研究價值的。 對于嵌入式 核移植之后的工作，筆者認為還可以在這個項目的基礎上加入深入的研究，可以進行文件系統(tǒng)的配置工作以及圖形界面的設計工作。這都可以使這個項目錦上添花。 關(guān)鍵詞： 嵌入式 ， 內(nèi)核 ， 移植 ， 裁剪 基于 嵌入式 核的移植 F N is a RM is it a GX is to of of to In a is a on It a of 86, of is to to to of of is of I to So of of on be it be on to is no so in to be of a be a a of be of as a is of As of so it is to is a of 基于 嵌入式 核的移植 by I( is 000 is is as a is Cs on of no to be by to of of In in be on is an in in of of is to In we of on of on in on in of of we by we to of We on we We by a of at RM .4 .6 We a is to is CC of of we of of As we a to As we as is on to it is to a of In of a of In to to of In of of we of of Of it is to of of we 基于 嵌入式 核的移植 3. a of a of in of s 2 be In PL of to is So do on no we of we to it We on to is of is of it is is to to is to In we to do we do of in of of SP of of we do of of is of In of wo on of of it we on of it is of of of of of of is RM to it of of I we do on of We of 基于 嵌入式 核的移植 目 錄 第一章 緒論 入式 發(fā)展及其現(xiàn)狀 嵌入式系統(tǒng)介紹 嵌入式 展現(xiàn)狀 嵌入式 鍵問題 入式處理器 初識 典型 理器簡介 章小結(jié) 二章 介 統(tǒng)結(jié)構(gòu)介紹 形加速器 GX 章小結(jié) 第三章 嵌入式交叉開發(fā)環(huán)境 叉開發(fā)環(huán)境介紹 交叉開發(fā)概念模型 目標板與主機之間的連接 文件傳輸 網(wǎng)絡文件系統(tǒng) 裝交叉編譯工具 獲取交叉開發(fā)工具鏈 主機安裝工具鏈 機開發(fā)環(huán)境配置 主機環(huán)境配置 串口控制臺工具 動目標板 系統(tǒng)引導過程 1 核解壓啟動 11 章小結(jié) 四章 交叉開發(fā)工具鏈 2 具鏈軟件介紹 相關(guān)軟件