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嵌入式linux实验指导书实验一：arm裸机实验实验条件：pc ADS开发环境 FL2440开发套件 SecureCRT串口超级终端实验目的：熟悉arm裸机开发基本步骤，掌握ADS集成开发环境的使用，能够编写简单的裸机程序并下载到开发板运行测试。实验原理：ADS 全称为 ARM Developer Suite ，是 ARM 公司推出的新一代 ARM 集成开发工具。ADS 由命令行开发工具 、 ARM 实时库、GUI 开发环境 (Code Warrior 和 AXD) 、实用程序和支持软件组成。 有了这些部件，用户就可以为 ARM 系列的 RISC 处理器编写和调试自己开发的应用程序了。本次实验利用ADS集成开发环境建立基于arm9 S3C2440的实验工程，完成工程搭建、代码编写和编译，生成可执行文件并下载到开发板进行运行测试。实验步骤：1、 首先打开ADS软件 CodeWarrior，点击 File 菜单下的 New 来创建新工程。 Project 对话框中选择 ARM Executable Image 。在 Project name 中输入工程名，例：2440_led，点击“Location：”文本框的“Set.”按钮，选择要将工程保存的路径，然后点击确定即可建立一个新的工程。工程建立之后会出现一个 2440_led.mcp 窗口。2、 创建源文件，点击 File 菜单下的 New，选择标签页 File， 在 File name 中输入要建立的文件名，如：Init.s (.s 文件为 arm 中的汇编文件)，若此时选上了 Add to Project,创建的文件会自动添加到工程中，选择target方式为DebugRel，点击确定关闭窗口，文件创建完成后编写代码。（可将arm_linux文件夹下的裸机例程代码复制到工程中进行修改，如：复制裸机程序中的led程序init.s led.c到建立的工程文件目录中，点击 Project 菜单下的 Add Fils 将源文件添加到工程中）3、 点击 Edit 菜单，选择“DebugRel Settings”(注意，这个选项会因用户选择的不同目标而有所不同)。选择Target Settings，在右侧属性栏中，将Linker设置为ARM Linker，Post-linker设置为ARM fromELF；选择ARM Assembler，设置Target下Architecture or Processor为ARM920T，Floating Point设置为No floating point；选择ARM Linker，设置output下simple image中RO Base为0x32000000，设置options下Image entry point为0x32000000，设置layout下object/symbol为init.o；选择ARM fromELF，设置output format为plain binary。设置完成后点击ok。4、 源文件添加完成并设置后，可以进行工程的编译。点击project菜单，选择make，若程序无误则会在工程文件下DebugRel目录生成.axf和.bin的可执行文件。5、 连接开发板串口与pc串口，连接开发板usb与pc机usb，打开串口终端并连接COM1串口。启动开发板，此时串口终端会打印输出信息，立即按下enter键进入bootloader选择模式，按下0选择下载用户程序到开发板内存中运行，此时打开DNW软件，选择usb transmit，bin文件，将上述生成的.bin文件下载到开发板内存中运行，若下载成功则串口终端会打印相关信息，开发板会在内存中执行程序。6、 第5步也可以选择1将程序下载到内存中运行，并在同时写入开发板flash中，此时掉电程序不丢失。实验结果：实验心得：实验二：搭建嵌入式linux工作环境实验条件：pc机 winXP或win7系统 虚拟机软件 redhat镜像文件 arm交叉编译链实验目的：搭建嵌入式linux开发环境，包括虚拟机的安装和使用，redhat系统的安装和使用，熟悉linux基本命令，在系统中加入arm开发的交叉编译链。实验步骤：1、安装虚拟机，VMware Workstation，按照提示进行安装，根据喜好选择语言及其他相应设置即可。（pc机已默认安装）2、虚拟机安装完成后，选择文件-新建虚拟机，在CD选项中添加redhat linux的光盘镜像，根据提示设置系统名称，内存大小，硬盘大小，系统语言，管理员密码等（一般设置内存至少256M，硬盘至少8GB，中文）。共3个盘片。（pc机已默认安装，管理员账户为：root，密码为：test123）3、Redhat安装完成后，启动系统，用root用户登录。打开“虚拟机”-“设置”-“CD/DVD”右侧设备状态勾选“已连接”和“打开电源时自动连接”，“使用ISO镜像文件”，浏览文件，将arm_linux文件夹中的linux.iso加入路径。打开shell终端，进入命令行界面,执行cd /mnt/cdrom，进入/mnt/cdrom目录，可看到镜像文件被挂载到虚拟光驱中，文件名为vmware-tools-distrib，执行cd vmwaretools-distrib进入该目录下执行./vmware-install.pl脚本安装虚拟机增强工具，出现选项时直接按下enter，直至安装结束回到shell状态。在VM下，进入“虚拟机”-“设置”，进入“虚拟机设置”对话框。进入“选项”-“共享文件夹”进行设置，选择要设置的共享文件夹路径，勾选固定分配和自动挂载，共享成功过后就可以在redhat中访问共享文件夹。在redhat下，执行cd /mnt/hgfs命令进入/mnt/hgfs目录下，执行ls命令可以看到之前添加的共享文件夹。（为方便后续实验，在此将pc桌面本次实验内容的文件夹arm_linux设置为共享文件夹）4、安装arm-linux-gcc交叉编译工具链。将cross-3.4.1压缩包复制到共享文件夹中，在redhat下，新建命令行终端，执行cd /mnt/hgfs/arm_linux命令，进入arm_linux共享文件夹，执行tar xvjf cross-3.4.1.tar C /usr/local命令解压交叉工具链到/usr/local/arm目录。编辑/etc/bashrc 文件，执行vi /etc/bashrc命令，进入编辑页面单击“i”键进行输入，在最后增加路径：export PATH=/usr/local/arm/3.4.1/bin:$PATH ，修改完成后单击“Esc”键，输入“：x”命令保存退出，这样就把/usr/local/arm/3.4.1/bin 添加到命令的默认路径，执行source /etc/bashrc保存文件并使文件生效。此时，执行arm-linux-gcc v命令可以查看编译器版本。实验结果：实验心得：实验三：linux内核及文件系统的编译和烧写实验条件：pc机 redhat系统 bootloader、linux内核和文件系统源码 arm-linux-gcc编译工具实验目的：了解嵌入式linux系统构成，熟悉相关组成文件的编译和烧写，有兴趣者可深入查看源代码。实验原理：运行于嵌入式设备中的linux系统通常由bootloader、Linux内核和文件系统三部分组成，bootloader完成核心硬件如nandflash的初始化配置并设置启动参数引导linux内核启动，内核主要进行系统调度、资源管理等，内核启动后用户并不能直接的对内核进行直接操作，因此需要一套文件系统挂接到内核上实现用户与系统的交互。当有了 linux 内核源码和文件系统源码之后需要交叉编译，因为源码是不能直接运行的。此处编译的是linux 2.6 的内核，采用yaffs2文件系统，交叉编译器为 3.4.1 版本。内核编译命令：make config（基于文本的最为传统的配置界面，不推荐使用）make menuconfig（基于文本选单的配置界面，字符终端下推荐使用）make xconfig（基于图形窗口模式的配置界面，Xwindow 下推荐使用）make oldconfig（如果只想在原来内核配置的基础上修改一些小地方，会省去不少麻烦）这三个命令中， make xconfig 的界面最为友好，但系统支持差，所以使用 make menuconfig 最为普遍。文件系统可使用busybox工具制作，本实验直接使用FL2440官方文件系统。实验步骤：1、启动redhat系统，新建命令行终端，执行cd /mng/hgfs/arm_linux命令进入共享文件夹，执行tar xvjf linux-2.6.12.tar.bz2 C /home 将内核文件解压到/home目录下，同样将文件系统文件解压到home目录，tar -xvjf qte_yaffs.tar.bz2 C /home2、执行cd /home/linux-2.6.12，进入 linux-2.6.12 目录，在命令行输入make menuconfig命令，选择进入 “Load an Alternate Configuration File”装载配置文件 “S3C2440.CFG”，点击“OK”，然后保存退出。（可以根据硬件配置对内核进行裁剪，本次实验采用FL2440的默认配置文件）。在命令行输入命令make zImage，此时系统会对内核进行编译，编译完之后，则在 linux-2.6.12/arch/arm/boot 路径下生成 zImage 文件。执行cp arch/arm/boot/zImage /mnt/hgfs/arm_linux a命令将内核文件复制到共享文件夹下供烧写使用。3、执行cd /home/ qte_yaffs进入文件系统目录，文件系统的所有文件都在该目录下，可根据需要修改。其中关于支持鼠标或触摸屏在/etc/init.d/rcS 中选择（rc.mouse 或 rc.touch）。最后用 mkyaffs2image 工具来制作文件系统：./mkyaffs2image qte_yaffs qte.yaffs 执行cp qte.yaffs /mnt/hgfs/arm_linux a将制作好的文件系统复制到共享文件夹供烧写使用。4、由于FL2440开发板默认已烧写好linux内核和yaffs文件系统，此处烧写部分不作叙述，有兴趣同学可利用官方提供烧写工具进行内核和文件系统地烧写。实验结果：实验心得：实验四：linux驱动程序实验条件：pc redhat 系统及交叉编译工具 FL2440开发板套件 SecureCRT串口超级终端实验目的：了解linux驱动程序开发原理，学会简单的字符型驱动程序编写，熟悉驱动程序的加载和卸载过程。实验原理：可以简单地将linux系统分为内核层和应用层，内核层与应用层有明显的界限划分。应用层主要执行用户程序，进行系统操作等，内核层主要进行系统调度和对硬件的存储访问等；应用层程序无权直接访问系统硬件，所以linux系统中几乎所有的外部设备都由驱动程序进行初始化和直接操作，驱动程序处于linux内核层。字符驱动程序 module 的工作流程主要分为四个部分：a、 用 Linux 提供的命令加载驱动 module，insmod命令。b、 驱动 module 的初始化（初始化结束后即进入“潜伏”状态，直到有系统调用），init（）函数。c、 当操作设备时，即有系统调用时，调用驱动 module 提供的各个服务函数，ioctl（）函数。d、 卸载驱动 module，rmmod命令。实验步骤：1、 编写FL2440开发板的led驱动程序，文件处于arm_linux/led_module文件夹下。阅读并理解驱动程序，可自行尝试修改驱动程序进行测试。2、 编写led驱动程序对应的makefile文件，此处必须将makefile文件中的内核路径指向上述解压的linux内核路径，否则会涉及内核版本不兼容的相关问题。有兴趣同学可参考相关资料尝试修改驱动程序和makefile文件。3、 Redhat系统下进入led_module文件夹下执行make命令，生成s3c2440_led.ko驱动文件，执行file s3c2440_led.ko命令确认该驱动文件的文件类型。4、 连接开发板串口与pc机串口，启动串口超级终端并连接COM1，给开发板上电，可看到串口打印出相关信息，启动后bootloader默认设置时间为7s左右，在7s以内按下enter键，出现选择菜单后选择4启动linux系统。5、 系统完全启动后点击enter键进入控制台界面（此控制台与redhat控制台基本一致，只是功能稍弱，只提供linux常用命令），执行rz命令将上述生成的驱动文件s3c2440_led.ko传送到开发板中，chmod 777 s3c2440_led.ko给驱动文件添加可执行权限，执行insmod s3c2440_led.ko加载驱动程序，驱动程序加载成功后会在控制台打印相应信息，可执行ls l /dev命令查看dev文件下是否有s3c2440_led设备。同理，执行rmmod s3c2440_led.ko可卸载驱动程序。实验结果：实验心得：实验五：led应用程序实验条件：pc redhat系统及交