嵌入式linux课程——实验指导书.doc

实验一 构建嵌入式linux开发环境 1 实验目的掌握ubuntu的安装与配置，并熟悉嵌入式开发环境2 实验内容 本次实验首先要在windows中建立虚拟机，在虚拟机中搭建linux操作系统我们的软件开发和测试全部基于ubuntu平台做开发，所有的配置和编译脚本也基于此平台，我们建议初学者使用和我们一致的平台，即ubuntu，你可以在其官方网站下载3 预备知识 Linux 操作系统的常用命令，配置方法。4 实验设备及工具 硬件：PC机Pentium 500以上, 硬盘10G以上。 软件：PC机操作系统windows + 虚拟机+ubuntu 镜像5 实验步骤 1）首先在windows中安装虚拟机。（vmware 7，已安装的同学略过）2）在虚拟机中添加新的虚拟机，采用系统镜像（Ubuntu 10.04），采用桥接的方式，然后选择相应的设置；耐心等候（安装过程中，查看开发板自带的光盘资料，linux开发手册，熟悉开发板）；注：由于安装时间较长，并且安装完成需要连接网络安装相应的工具，请同学拷贝已经安装好的linux系统（shiyan_ubuntu），用虚拟机打开使用即可；如果同学想整个过程自己安装可以耐心等候，安装过程中需要下载语言包，所以最好要连接网络，也可以跳过不下载语言包；安装完ubuntu后需要连接网络的情况下，参考securecrt使用配置说明.doc，ftp无法上传解决办法.txt进行配置；3）安装完成后熟悉ubuntu的操作环境；（参考实验指导1）注：首先要拷贝虚拟机软件、ubuntu 10.04 系统镜像 、实验指导1到PC机的目录（最好自己建立一个单独的文件夹命名为“linux实验资料”）下。实验二 交叉编译环境的搭建和超级终端的使用1 实验目的 掌握交叉编译环境的配置方法，以及超级终端的使用。2 实验内容在Linux平台下，要为开发板编译内核，图形界面Qtopia/Qt4，bootloader，还有其他一些应用程序，均需要交叉编译工具链，我们使用的是arm-linux-gcc-4.5.1，它默认采用armv6，本实验按照手册进行交叉编译环境的搭建。通过XP自带的超级终端 ，或者类似于此功能的软件，用于和arm开发板进行通信。3 实验设备及工具硬件：PC机Pentium 500以上, 硬盘10G以上软件：arm-linux-gcc-4.5.1-v6-vfp-20101103.tgz4 实验步骤1）安装cuteftp professional（安装方法请看cuteftp安装使用方法）并登陆，上传压缩文件arm-linux-gcc-4.5.1-v6-vfp-20101103.tgz到/home/tao目录下2）详细配置参考开发板Tiny6410linux开发指南（光盘中）1.3.5节。3）超级终端：如果是XP的用户请在附件中找“通讯”超级终端在设置超级终端前请插上usb转串口插头，默认com1 （具体是几在右击 我的电脑管理设备管理端口 有相应的com口）波特率选115200 数据流控制选择 “无”其他默认 ，点击确认。Win7用户请使用专门的软件进行设置（securecrt）；建议xp用户也使用此软件，此软件个人认为比超级终端要好用的多；设置方法请参考设置相关的“*.doc”说明。实验三 NFS网络文件系统的配置1 实验目的建立nfs网络文件系统2 实验内容网络文件系统是一种嵌入式linux的开发模式，他通过网线实现开发板和宿主机之间的实时通信，将宿主机上的文件挂载到开发板的目录下，宿主机上的文件可以在开发板上直接使用3 实验设备开发板一台，网线，宿主机4 实验步骤1）在pc机的根目录下建立挂载目录#mkdir /forlinux2）设置ubuntu的ip为（可以随便设置但是保证和宿主机的ip同一个网段，如：192.168.1.X）3）在Ubuntu 上新建一个终端，依次输入以下命令：(使用复制的操作系统的同学可以略过，因为已经安装好，直接执行sudo gedit /etc/exports)#sudo apt-get install portmap#sudo apt-get install nfs-kernel-server#sudo gedit /etc/exports在弹出的文本编辑器中编辑exports 文件，在最后一行添加：/forlinx *(rw,sync,no_root_squash)4）启动NFS服务#sudo /etc/init.d/portmap restart#sudo /etc/init.d/nfs-kernel-server restart互相ping通各自的ip地址 使用挂载命令挂载；（参看nfs.txt）实验四 文件编程1 实验目的掌握vi的使用，gcc的使用；掌握系统调用和库函数的使用方法；2 实验内容使用vi 编辑程序代码，用gcc进行编译。分别使用系统调用，和库函数实现文件复制。3 实验设备硬件：pc机软件：linux操作系统（装有gcc、vi）4 实验步骤1）使用vi创建一个文件#vi file_cp_xi.c输入file_cp_xi.c(查看拷贝的文件)中的代码；2）编译：#gcc o file_cp_xi file_cp_xi.c#ls目录中会出现file_cp_xi的可执行文件执行以下命令#./file_cp_xi file_cp_xi.c test_xi.c执行文件比较命令diff 当两个文件不同时会列出不同处；当文件相同时没有显示；#diff file_cp_xi.c test_xi.c3）用相同的方法编辑，编译，文件file_cp_ku.c执行查看效果；实验五 多进程和多线程程序设计1 实验目的掌握多进程、多线程创建；区别fork 、vfork；掌握进程和线程的区别；2 实验内容 分别用fork、vfork创建多进程，并分别运行查看效果；用pthread_create()创建线程，并分析与进程之间的区别；3 实验设备硬件：PC机一台；软件：linux操作系统4 实验步骤1）vi创建fork_pid.c#vi fork_pid.c输入提供的源码 ,保存退出#gcc o fork_pid fork_pid.c进行编译；运行#./fork_pid2）用上面的方法创建vfork_pid,输入并分析提供的源码，编译运行3）创建thread_struct.c，输入并分析提供的源码，编译(编译命令不一样，使用#gcc thread_struct.c o thtread_struct -lpthread),运行；实验六 配置编译linux内核1 实验目的掌握编译Linux内核的常用命令，以及linux内核的简单配置方法；能对linux内核做一些简单的裁剪以适应于不同的开发平台；2 实验内容我们采用的是缺省了的厂家自带的配置文件config_n43来编译内核；编译结束后，会在 arch/arm/boot 目录下生成 linux 内核映象文件 zImage，你可以使用手册中介绍的方法把zImage 下载到开发板测试3 实验设备硬件：PC机一台，arm开发板一块；软件：linux操作系统+linux内核源码；4 实验步骤将linux源码复制到linux系统中，用解压命令进行解压#tar -jxvf linux-2.6.38-20111205.tgz进入目录#cp config_mini6410_n43 .config 注意：n43 后面有个空格，然后有个“.”开头的config #make menuconfig (执行此命令时终端不要设置的太小否则配置菜单显示不了，根据提示进行相应的裁剪，不需要更改的话选择默认即可)#make zImage 开始编译内核，也可以直接使用 make 命令。编译结束后，会在 arch/arm/boot 目录下生成 linux 内核映象文件 zImage，你可以使用光盘手册中介绍的方法把zImage 下载到开发板测试。 光盘 images/linux 目录中已经提供好了编译好的内核文件，根据不同类型的 LCD 型号，分别有：zImage_n43, zImage_a70等实验七 字符设备驱动程序的设计1 实验目的掌握字符设备驱动程序的设计步骤，原理和相应的设计规则；掌握内核模块的编译方法；掌握驱动程序对应的应用程序的设计；2 实验内容设计一个简单的控制led的驱动程序，编写相应的应用程序来控制不同led的亮与灭；3 实验设备硬件：PC机一台，arm开发板一块软件：linux操作系统；4 实验步骤1）理解led硬件电路的设计；2）打开提供的led驱动的源码文件，阅读理解；3）将源码mini6410_leds.c和相应的Makefile文件复制到linux系统中/forlinux/led(如果没有led目录要先建立led目录#mkdir /forlinux/led)目录下，用vi打开Makefile文件查看源码并理解；执行#make 使用nfs挂载，进入/mnt/led目录下，vi打开insmod.sh查看脚本的写法，并且给insmod.sh最大的权限，#chmod 777 insmod.s,执行insmod.sh(#./insmod.sh)加载led驱动 使用mknod /dev/led c 2580创建设备文件。4）编写应用程序，test.c,可以参考我的代码5）利用交叉编译编译test.c#arm-linux-gcc o test test.c6）运行./test