Linux操作系统开发环境的构建及使用.doc

衡阳师范学院计算机科学与技术学院嵌入式系统设计说明书 课 程 名 称: 嵌入式系统 题 目: Linux操作系统开发环境的构建及使用 年级/专业/班: 2014级物联网班1班 学 生 姓 名: 鲁向阳 肖吟月 李赛彬 目录1.课程设计目的12.课程设计要求13.Linux操作系统的安装及设置13.1使用VMware6.5创建Linux虚拟机13.2设置虚拟机光驱43.3 Linux操作系统的安装53.4 Linux操作系统的初始基本配置104. Linux开发环境的构建及移植124.1系统工具安装的准备124.2 交叉编译器的安装144.3 U-Boot的配置与编译154.4 Linux内核的配置与编译165.Linux基本操作命令的使用205.1文件操作命令205.2目录操作命令205.3文本操作命令205.4压缩与备份命令205.5用户相关命令215.6磁盘管理命令215.7权限管理命令216.课程设计收获与体会21设计说明书的主要内容1.课程设计目的在学习和初步掌握ARM嵌入式系统的硬件结构与工作原理、ARM汇编程序设计语言、Linux操作系统等ARM嵌入式系统基础理论以及嵌入式系统设计与开发基本方法的基础上，进行Linux操作系统开发环境的构建与使用等综合实践，为实际从事ARM+Linux嵌入式系统的设计与开发打下良好的基础。2.课程设计要求进行Linux操作系统开发环境的构建与使用等综合实践，具体任务为：1）Linux操作系统的安装及设置：包括VMware的安装，Linux操作系统的安装及设置； 2）Linux开发环境的构建及移植：包括交叉编译器的安装，U-BOOT的配置与编译，Linux内核的配置与编译等； 3）Linux基本操作命令的使用：各种Linux基本操作命令的使用。 3.Linux操作系统的安装及设置3.1使用VMware6.5创建Linux虚拟机1）启动VMware，进入虚拟机主界面，在该界面中单击【文件】【新建】【虚拟机】命令，进入欢迎新建虚拟机向导对话框，如图3.1所示。图3.1 欢迎新建虚拟机向导对话框2）选择默认“标准（推荐）”类型配置，单击【Next】按钮，在新建虚拟机向导中选择“我将操作系统以后安装”，创建一个虚拟空白硬盘，如图3.2所示。图3.2安装盘映像文件选择对话框3）单击【Next】按钮，进入选择虚拟机操作系统对话框，选中“Linux”，在版本下拉菜单中选择“Red Hat Enterprise Linux 5”，如图3.3所示。图3.3选择虚拟机操作系统对话框4）单击【Next】按钮，进入选择虚拟机存放路径对话框，如图3.4所示。图3.4选择虚拟机存放路径对话框5）单击【Next】按钮，进入设置虚拟机硬盘大小对话框，如图3.5所示。图3.5 设置虚拟机硬盘大小对话框6）单击【Next】按钮，单击【完成】按钮。3.2设置虚拟机光驱1）选择新建的Linux虚拟机，双击“设备”下的“CD/DVD”项，打开配置对话框，如图3.6，3.7所示。图3.6新建的Linux虚拟机界面中“设备”下的“CD/DVD”项图3.7 CD/DVD配置对话框2）如果使用的是Linux安装光盘，选择“使用物理驱动”，并在下拉列表中选择正确的光驱盘符(如：J)。本实训中使用ISO安装映像文件，所以选择“使用ISO映像”项，单击【浏览】按钮选择安装映像文件。设置完毕，单击【OK】按钮。3.3 Linux操作系统的安装1）启动虚拟机，开始安装 Linux操作系统，出现安装界面时，如图3.8所示。图3.8 安装界面2）安装程序提供3个选项供用户选择：Graphical Mode：以图形化模式安装或升级Linux，按【ENTER】键。Text Mode：以文本模式安装或升级Linux，输入“linux text”，然后按【ENTER】键。Function Keys：用下面列出的功能键来获取更多的信息。本实验中按【ENTER】键，以图形化模式安装Linux。3）按【SKIP】按钮，跳过安装介质检测，进入欢迎界面，单击【Next】按钮，进入“语言选择”窗口，选择“简体中文”，如图3.9所示。图3.9“语言选择”窗口4）单击【Next】按钮，进入键盘选择窗口，选择使用的键盘布局类型，选定一种类型后（一般为默认），单击【Next】按钮，输入安装序列号：2515dd4e215225dd，如图3.10所示。如果没有，可以选择“跳过输入安装号码”。注：输入安装号码和跳过的区别在于，前者在安装过程中可能会添加其他额外的服务，而后者则只安装核心服务。图3.10 安装序列号输入对话框5）单击【确定】按钮，弹出警告对话框，创建新分区需要初始化驱动器并删除所有数据，如图3.11所示。单击【是】按钮，进入磁盘分区设置窗口。图3.11 警告对话框6）分区方案下拉列表中有四个选项，分别为“在选定磁盘上删除所有分区并创建默认分区结构”、“在选定驱动上删除linux分区并创建默认分区结构”、“使用选定驱动器中的空余空间并创建默认分区结构”和“建立自定义分区结构”。我们这里选“建立自定义分区结构”，如图3.12所示。图3.12 磁盘分区设置窗口7）单击【下一步】按钮，进入创建分区窗口，如图3.13所示。图3.13 创建分区窗口8）分别创建“/boot”、“swap”和“/”三个分区。单击【新建】按钮，在“挂载点”下拉菜单中选择“/boot”，大小设为“100”，单击【确定】按钮，如图3.14所示。图3.14 创建“/boot”分区单击【新建】按钮，在“文件系统类型”中选择“swap”，大小应为实际内存大小的两倍，此处我们设置为“1024”，单击【确定】按钮，如图3.15所示。图3.15 创建“swap”分区单击【新建】按钮，在“挂载点”下拉菜单中选择“/”，在“其它大小选项”中选择“使用全部可用空间”，注意在这块硬盘上我们只用来装Red Hat Enterprise Linux 5，如果您的硬盘上还有其它的系统，您可以根据自己的需要进行合理的分配空间，单击【确定】按钮，如图3.16所示。图3.16 创建“/”分区我们刚刚所设置的分区情况，如图3.17所示。若仍想调整，则您可以通过【编辑】、【删除】、【重设】等按钮来实现。图3.17 分区情况9）单击【下一步】按钮，进入引导装载程序配置窗口，若硬盘上还装有其他系统，在“标签”下，还会出现“Other”行。通过选择其前面的复选框，来设置引导装载程序引导至哪个系统，此处默认为“Red Hat Enterprise Linux Server”。若想设置引导装载程序口令，则可选其前面的复选框之后，按照相关提示进行设置，此处我们按照默认，如图3.18所示。图3.18 引导装载程序配置窗口10）单击【下一步】按钮，进入网络配置窗口，在这里可以配置IP地址、子网掩码、网关和DNS，当然你也可以在安装好系统后进行配置，此处我们按默认设置，如图3.19所示。图3.19 网络配置窗口11）单击【下一步】按钮，进入时区选择窗口，默认选择“亚洲/上海”，若不正确则做相应调整。12）单击【下一步】按钮，进入设置根口令窗口，输入一串不少于六个字符的口令，然后再重新输入一次。注意这个口令一定要记住，安装结束后登陆系统时将用到。13）单击【下一步】按钮，进入选择软件包组窗口，将“软件开发”、“虚拟化”和“网络服务器”前的复选框都选中，下面的单选框选为“现在定制”。如图3.20所示。图3.20 选择软件包组窗口14）单击【下一步】按钮，进入软件包组选择窗口，可以根据自己的需要，来进行选择安装哪些软件包。同时如果您有足够大的空间，也可以全部安装。15）单击【下一步】按钮，进入准备安装界面，单击【下一步】按钮，开始安装软件包，整个安装过程可能花费的时间，由您所选择的软件包个数来决定。安装完成后单击【重新引导】按钮，此时系统将会重新启动。3.4 Linux操作系统的初始基本配置1）系统重启后，进入欢迎窗口，单击【前进】按钮，进入许可协议窗口，选择“是，我同意这个许可协议”。2）单击【前进】按钮，进入防火墙设置窗口，如图3.21所示。你可以选择“启用”和“禁用”，分别用来开启和关闭防火墙。下面还有“信任的服务”和“其它端口”，您也可以根据自己的需要进行设置。此处我们不做任何操作，按默认设置。图3.21 防火墙设置窗口3）单击【前进】按钮，进入SELinux设置窗口，如图3.22所示。此处我们也不做任何操作，按默认设置。图3.22 SELinux设置窗口4）单击【前进】按钮，进入Kdump窗口，此处我们也不做任何操作，按默认设置。5）单击【前进】按钮，进入日期和时间设置窗口，为系统设置正确的日期和时间，一般该程序会自动检测当前日期和时间。若有误，您可以做调整。6）单击【前进】按钮，进入设置软件更新窗口，由于我们前面在安装过程中，对于网络的设置是默认的，通过DHCP来获取IP，因此没有获取成功，所以网络无法连接，如图3.23所示。图3.23 设置软件更新窗口7）单击【前进】按钮，进入创建用户窗口，系统会要求您添加一个非管理员用户账号，请您按照提示，填写相关信息，口令长度不少于六位。8）单击【前进】按钮，进入声卡设置窗口，你可以按照上面给出的提示，进行测试。此处我们不做任何操作，按默认设置。9）单击【前进】按钮，进入附加光盘窗口，你可以通过点击“安装”按钮来安装其他额外的软件，此处不做任何操作，按默认设置。单击【结束】按钮，到此就意味着您已经成功地完成了“Red Hat Enterprise Linux 5”的安装。4. Linux开发环境的构建及移植4.1系统工具安装的准备1）工具包压缩文件的解压。将dedia中工具包压缩文件进行解压，解压后的文件放到opt文件中，所需命令如图4.1所示。图4.1解压系统工作文件到opt目录下2）输入命令运行安装程序。输入命令如图4.2所示。图4.2工具包安装程序是运行3）程序安装过程选项的设置。在安装过程中，请根据系统所给默认选择进行选择，如默认选择为yes，请只需要输入yes即可，如图4.3所示。图4.3程序安装过程的选项设置4）系统文件的共享设置。可以通过虚拟机的options进行设置，具体操作如图4.4所示。图4.4 共享文件夹设置5）共享文件目录的设置。首先在PC机上创建好共享文件，然后添加到系统共享文件夹中，具体操作如图4.5所示。图4.5共享文件夹的添加6）共享文件的验证。使用ls指令对系统是否达到文件共享进行检验，检验结果如图4.6所示。图4.6共享文件的验证4.2 交叉编译器的安装1）交叉编译器的安装程序的准备。通过终端对编译器的压缩文件进行解压。所使用的命令如图4.7所示。图4.7交叉编译器的解压2）编译器的系统路径的修改。将pathmunge/opt/EmbedSky/4.3.3/bin加入到系统文件profile中，具体操作如图4.8所示。 图4.8编译器的系统文件的修改3）交叉编译器的安装验证。可以通过图4.9所示的两条指令对交叉编译器的安装进行检验。图4.9交叉编译器的安装检验4.3 U-Boot的配置与编译1）U-Boot的安装准备。先将U-Boot的压缩文件拷贝到共享文件中，然后再通过终端命令进行解压，所使用命令如图4.10所示。图4.10 U-Boot的解压2）U-Boot程序的编译。可以通过make命令对U-boot源程序进行编译，具体操作如图4.11所示。图4.11 U-Boot安装程序的编译3）U-Boot程序的镜像验证。通过ls命令进行查看，再看生成的镜像文件夹复制到PC共享文件夹中，具体操作如图4.12所示。图4.12 U-boot程序的镜像检验4.4 Linux内核的配置与编译1）Linux内核的准备。先将内核的压缩文件拷贝到共享文件中，然后通过终端命令进行解压，所使用命令如图4.13所示。图4.13 Linux内核的解压2）Linux内核的配置。先将相关文件复制到指定的目录之下，然后执行make menu config命令进入内核配置窗口，如图4.14所示。然后对相应的目录进行选择，最后保存，如图4.15所示。图4.14 进入内核配置窗口图4.15内核配置目录3）配置后Linux内核的编译。用make zImage命令对内核进行编译并生成镜像文件，如图4.16所示。图4.16 Linux内核生成镜像文件4）Linux内核编译后的验证。通过ls指令来检验是否生成镜像文件，还有把镜像文件复制到共享文件夹中，具体操作如图4.17所示。图4.17 Linux镜像的验证5）开机LOGO画面的设置。通过图4.18所示的 make modules指令修改开机界面。先将Logo图片放置到共享文件中，然后对图片进行相关的修改后以保存，具体操作如图4.19所示。进入开机Logo中对图片进行修改界面，如图4.20所示。图4.18系统开机界面的修改图4.19将图片复制到操作系统中图4.20对开机Logo图片进行修改6）开机LOGO修改后内核的编译。完成图片的编辑后，如图4.21所示。然后对内核进行编译，并生成镜像文件，如图4.22所示。图4.21开机Logo改变图4.22生成新的内核镜像 7）修改开机LOGO后内核的编译验证。检验操作如图4.23所示。图4.23镜像文件生成的检验5.Linux基本操作命令的使用5.1文件操作命令1）cp命令：将给出的文件或目录复制到另一个文件或目录下。2）mv命令：为文件或目录改名，或将文件由一个目录移入另一个目录中。 3）rm命令：删除一个目录中的一个或多个文件或目录，他可以将某个目录及旗下的所有文件子目录均删除。5.2目录操作命令1）Mkdir命令：创建一个目录。2）Rmdir命令：删除空目录。3）Cd命令：改变工作目录。4）Pwd命令：显示整个路径名。5）Ls命令：列出目录的内容。5.3文本操作命令1）Sort命令：对文件中的各行进行排序。2）Unzip命令：文件经过处理后。在其输出文件中可能出现重复的行。5.4压缩与备份命令1）Tar命令：tar可以为文件和目录创建档案。2）Gzip命令：对文件进行压缩和解压。3）Unzip命令：用window压缩软件w