ARM9机器车实训平台实验指导手册

ARM9

机

器

车

实

训

平

台

实验指导手册

南京邮电大学计算机学院嵌入式课程组

第一章Ubuntu8.10的安装和网络配置

1.安装虚拟机软件Vmware6.0.2

虚拟机安装版本Vmware6.0.2的版本

在winxp操作系统下用鼠标双击VMware-workstation-6.0.2-59824图标，开始安装虚拟机

Vmware,如下图所示：

名称

jdNewkeygen

VMwarorkstation_6.0.2~59824

双击VMware-workstation-6.0.2-59824图标，出现vmware的安装界面，所有的选项都采用默

认值，用鼠标点【下一步】，然后出现安装进度条，系统开始安装vmware,等待安装完成后，

出现如下安装完成界面：

用鼠标点【Finish】，虚拟机安装完成。系统提示重新启动计算机，选择【是】重新启动计

算机，电脑重新启动后，虚拟机安装完成。

2.新建虚拟机

打开Vmware虚拟机软件，选【File]->[New]->【VirtualMachine】，弹出新建虚拟机向导

对话框，注意以下几个重要的选项，其他都采用默认选项即可；

选择操作系统和版本，如下图所示：

HevVirtuallachineVizard区

SelectaGuestOperatingSystem

Whichoperatingsystemwillbeinstalledonthis

virtualmachine?

Guestoperatingsystem

OMicrosoftWindows

@Linux

ONovellNetWare

OSunSolaris

OOther

k上一步⑤）］［下一步国）＞j［取消］

选择虚拟机名称和存放的路径，如下图所示:

NevVirtuallachineVizard

BasetheVirtuallachine

Whatnamewouldyouliketouseforthisvirtual

machine?

Virtualmachinename

Ubuntu

Location

D:\ubuntu

k上一步起下一步国）＞】［取消।

设置虚拟机硬盘大小为20G，如下图所示:

NevVirtualMachineVizard区

SpecifyDiskCapacity

Howlargedoyouwantthisdisktobe?

Diskcapacity

Thisvirtualdiskcanneverbelargerthanthemaximumcapacitythatyousethere.

Disksize(GB):|200

□Allocatealldiskspacenow.

Byallocatingthefullcapacityofthevirtualdisk,youenhanceperformanceof

yourvirtualmachine.However,thediskwilltakelongertocreateandtheremust

beenoughspaceonthehost'sphysicaldisk.

Ifyoudonotallocatediskspacenow,yourvirtualdiskfileswillstartsmallthen

becomelargerasyouaddapplications,files,anddatatoyourvirtualmachine.

□Splitdiskinto2GBfiles.

<上一步也）II完成1I取消

点击【完成】按钮，这样我们就新建了一个虚拟机，下面我们设置一下虚拟机的内存，步骤

如下：

点击虚拟机Vmware的[VM]->[settings]时菜单，弹出虚拟机设置对话框，设置虚拟机

使用的内存为512M或1024M,如下图所示：

VirtualMachineSettings

点击【OK】按钮，这样我们就新建了一个虚拟机，该虚拟机的硬盘为20G内存为512M.

接着我们就可以在该虚拟机上安装ubuntu操作系统了。

注：键盘和鼠标控制权在虚拟机和Windows系统之间的切换是通过组合键【Ctrl]+[Alt]来实现的。

3安装Linux操作系统ubuntu

Ubuntu安装版本ubuntu8.10

点击vmware软件工具栏上的【绿色箭头】启动虚拟机，如下图所示:

点击【VM】->[RemovableDevices]->[CD_ROM]->[Edit]菜单，弹出CD_ROM设备

对话框，如下图所示：

在Connection中选中【UseISOimage】，设置ubuntu软件安装包的路径，如上图所示。然后

重新启动虚拟机，开始在虚拟机上安装ubuntu操作系统。

重新启动虚拟机后，出现如下ubuniu安装界面：

Language

AmharicHebrewPolski

ArabicHindiPortuguesdoBrasil

6e/iapycKaAHrvatskiPortugues

6b/irapcKWMagyarRomana

BengaliBahasaIndonesiaPyCCKMW

BosanskiItalianoSamegillii

Catala日本^Slovencina

CestinaSlovenscina

DanskKhmerShqip

Deutsch「区3Svenska

DzongkhaKurd!Tamil

Exxn^iKotLietuviskaiThai

16s

EnglishLatvisk.1Tagalog

EsperantoMaKeaoHCKwTurkle

EspanolMalayalamyrpaiHCbKa

EestiMarathiTiengViet

EuskarazNorskbokmalHolof

SuomiNepali中文（简体）

FrancaisNederlands中文（繁勤

GalegoNorsknynorsk

GujaratiPunjabi(Gurmukhi)

选择语言版本为【English】，然后按【回车】键，出现如下安装界面:

TryUbuntuwithoutanychangetoyourcomputer

InstallUbuntu

CheckCDfordefects

Testmemory

Bootfromfirstharddisk

PressF4toselectalternativestart-upandinstallationmodes.

FlHelpF2LanguageF3KeymapF4ModesF5AccessibilityF6OtherOptions

选择InstallUbunlu,然后【回车】，开始安装Ubuntu,出现ubuntu安装进度界面如卜.:

在出现的安装向导主要设置一下城市和用户名密码，如下图所示，其余的安装对话框都采用

默认值，选择【Forward】即可。

设置安装所在城市

当出现安装所在城市对话框时，选择[ShangHai],通过选择地图上的点选择,如下图所示:

Whereareyou?

Selectacityinyourcountryandtimezone.Iftheindicatedcurrenttimeisincorrecteven

afterselectingthecorrecttimezone,youcanadjustitafterrebootingintotheinstalled

system.

Selectedcity:ShanghaiSelectedregion:China

Timezone:CST(GMT+8:00)Currenttime:03:14:44AM

Step2of7Q旦ack力Forward

设置系统的用户名和密码

系统安装过程中出现设置用户名和密码对话框时，设置登陆到ubuntu的用户名和密码，如

下图所示：

hidhilh

Whoareyou?

Whatisyourname?

cao

Whatnamedoyouwanttousetologin?

cao

ifmorethanonepersonwillusethiscomputer,youcansetupmultipleaccountsafterinstallation.

Chooseapasswordtokeepyouraccountsafe.

•••I1•••I-

Enterthesamepasswordtwice,sothatitcanbecheckedfortypingerrors.

Whatisthenameofthiscomputer?

cao-desktop

Thisnamewillbeusedifyoumakethecomputervisibletoothersonanetwork.

□Loginautomatically

炉Quit.日ackI,Eorward|

Step5of7

然后点击［Forward］按钮，在出现的最后安装向导对话框中点击［Install］按钮，开始安装

ubuntu,ubuntu安装完成后，最后出现安装完成对话框，如下图所示：

点击【Restartnow】开始重新启动ubuntu系统。在系统重启过程中出现如卜界面:

acpid:exiting

init：ttylMainprocess(21606)ki1ledbyKILLsigna1

init：ttylMainprocessended,respanning

Pleaserenovethediscandclosethetray(ifany)thenpressENTER:

提示移走光驱中的磁盘后按回车键，这时我们点击【VM]->[RemovableDevices]->

[CD_ROM]->[Edit]菜单，弹出CD_ROM设备对话框，如下图所示：

在Connection中选中【Usephysicaldrive】，点【OK】按钮，然后按【回车】即可，系统正

常启动，在出现输入用户名和密码提示框时，输入刚才在安装过程中设置的用户名和密码即

可。这样就进入了我们刚安装好的ubuntu操作系统。

3.安装Vmwaretools工具软件

Vmwaretools工具软件用于在window系统和虚拟机的ubuntu系统之间进行数据传递，安装

好Vmwaretools之后，鼠标可以在window系统和虚拟机之间平滑切换，在window系统和

虚拟机之间可以直接通过【复制】和【粘贴】的方式进行数据交换。Vmwaretools的安装步

骤如下：

1）设置Vmwaretool软件的路径为C:\ProgramFilesWMwareWMwareWorkstationMinux.iso.

点击【VM】->[RemovableDevices]->[CD_ROM]->[Edit]菜单，弹出CD_ROM设备

对话框，如下图所示：

点击【0K】确定，这时在ubuntu的桌面上出现一个光驱图标，如下图所示:

双击VmwareTools图标，打开光盘文件夹，可以看到在该光盘目录下看到

VmwareTools-6.0.2-59824.tar.gz文件，如下图所示：

Name▼SizeType

花VMwarefbols-6.0.2-59824.i386,rpm52.8MBRPMpackage

凶VMwarelbols-6.0.2-59824.tar.gz52.1MBTararchive(gz

返回系统桌面，在点击系统菜单【Places】->[HomeFolder],进入用户目录cao,在用户目

录下建立Soft目录，把VmwareTools-6.0.2-59824.tar.gz复制到Soft目录下。

在安装VmwareTools-之前我们要先解锁root用户，点击桌面系统菜单【System】->

[Administration]->[UsersandGroups]，弹出用户设置对话框如下：

选中root用户，然后点击下面的【Unlock】，在点【Close]按钮关闭对话框。

接着开始设置root用户密码,点击桌面系统菜单【ApplicationsAccessories】->【Terminal],

进入用户字符终端操作界面如下图所示：

ao'-|豆丁因

FileEditViewTerminalTabsHelp

Torunacommandasadministrator(user“root”)，useMsudo〈command〉”.

SeeHmansudoroot1'fordetails.

cao@cao-desktop：-$sudopasswdroot

[sudo]passwordforcao:

EnternewUNIXpassword:

RetypenewUNIXpassword：

passwd：passwordupdatedsuccessfully

cao@cao-desktop：*$su

Password:

root@cao-desktop:/home/cao#

按照上图所示输入命令sudopasswdrooi设置root用户密码；

提示passwordforcao时,输入cao用户密码；

提示EnternewUNIXpassword时，输入root用户密码；

提示RetypenewUNIXpassword时再次输入root用户密码；

最后显示password更新成功。

最后输入命令su切换到root用户，在提示Password时，输入我们刚才设置的root用户密

码即可，然后我们可以看到我们成功切换到root用户了，命令提示符由以cao开头改为以

root开头了，表示我们已经成功切换到了root用户。

安装VmwareTools工具

打开ubuntu字符操作终端，进入到Soft目录，解压VmwareTools-6.0.2-59824.tar.gz软件包，

解压完成后，我们看到在Soft目录下生成了一个新的文件夹vmware・tools・distrib,如下图所

示：

FileEditViewTerminallabsHelp

cao@cao-desktop:^$Is

DesktopDocumentsExMusicPicturesPublicSoftTemplatesVideos

cao@cao-desktop:cdSoft

cao@cao-desktop:*/Soft$Is

VMwareTools-6.0.2-59824.tar.gzvmware-tools-distrib

cao@cao-desktop:~/Soft$tarzxvfVMwareTools-6.0.2-59824.tar.gz

执行su命令切换到root用户，执行cdvmware-tools-distrib命令进入到vmware-tools-distrib

目录，执行Is命令查看该文件夹下的文件，我们可以看到vmware-tools-distrib文件夹下有

一个vmware-install.pl安装脚本文件，在操作终端下通过输入命令./vmware-install.pl执行该

脚本文件安装vmware-tools即可。如卜.图所示：

的gfe湍番第图醐击却所示滔渊咸密爵掰附百屋t曾元庭普福a

FileEditViewJerminalTabsHelp

cao@cao-desktop：*$Is

DesktopDocumentsExMusicPicturesPublicSoftTemplatesVideos

cao@cao-desktop：*$cdSoft

cao@cao-desktop:*/Soft$Is

VMwareTools-6.0.2-59824.tar.gzvmware-tools-distrib

cao@cao-desktop:*/Soft$cdvmware-tools-distrib

cao@cao-desktop:*/Soft/vmware-tools-distrib$Is

bindocetcFILESINSTALLinstallerlibvmware-install.pl

cao@cao-desktop:*/Soft/vmware-tools-distribssu

Password:

root@cao-desktop:/home/cao/Soft/vmware-tools-distrib#・/vmware-install.pl

CreatinganewVMwareToolsinstallerdatabaseusingthetar4format.

InstallingVMwareTools.

Inwhichdirectorydoyouwanttoinstallthebinaryfiles?

[/usr/bin]

Whatisthedirectorythatcontainstheinitdirectories(rcO.d/torc6.d/)?

[/etc]|

然后开始安装vmwareTools工具，安装过程中出现一些选项全部采用默认值，一直按【回

车】即可，最后操作终端输出如下提示安装成功信息，如下图所示:

VmwareTools安装成功后，我们就可以在Windows和虚拟机的ubuntu之间直接通过【复制】

和【粘贴】命令进行数据交换了。

#./vmware-config-tools.pl

网络配置

Ubuntu的虚拟机安装模式下的网络配置

虚拟机下安装好ubuntu之后，在［system］下点【NetworkConfiguration］,弹出Network

Connections对话框：

选取Wired选项卡，选中ethO,点Edit按钮，弹出如下网络接口ethO编辑对话框:

注：如果此处没有显示ethO网络，则在windows下手工配置网络接口的IP地址，然后再重新启动虚拟机,

再进入上述网络配置对话框，一般都会出现ethO网络。

Connectionname:etho

0Connectautomatically

□Systemsetting

Wired802.lxSecurityIPv4Settings

一———j-

Method:Manual▼

Addresses

AddressNetmaskGateway,nbAdd

2024

父Routes...

在网络接口ethO编辑对话框配置ethO的IPaddress为192.168.0.220,Netmask为

,Gateway为,DNS为,配置完成后，点OK即可。

IP地址，网络掩码，网关的具体配置值需要根据实际网络环境配置。

注：如果这样配置不能上网，可以々试通过DHCP方式获取IP地址，DNS还是手动设置。

配置完成后，重新EnableNetworking即可，如下图所示:

Home

ApplicationsPlacesSystem°(

o匕0❷犯lueMar16,11:54AM?&4|

；«WnableNetwork项)

OConnectioninformation

mEditConnections...

OAbout

这样就完成了Ubuntu的网络配置，配置完成后，就可以在ubuntu里面打开浏览器上网了。

设置软件源服务器

在全球很多国家都设置有为ubuntu系统服务的服务器，上面有很多为ubuntu提供的应用软

件，我们通过设置软件源服务器，来实现在线通过网络完成软件的安装，即通过一条命令实

现软件的搜索，下载和安装，同时会安装该软件需要的依赖文件，同过在网络来安装ubuntu

上的应用软件非常方便。Ubuntu软件源服务器的设置步骤如下：

1）在桌面系统菜单上点击【System】->[Administration]->[SoftwareSource]，弹出软件

源设置对话框如下：

SoftwareSources.□x

i]UbuntuSoftware^Third-PartySoftwareUpdatesAuthenticationStatistics

DownloadablefromtheInternet

HICanonical-supportedOpenSourcesoftware(main)

0Community-maintainedOpenSourcesoftware(universe)

0Proprietarydriversfordevices(restricted)

01Softwarerestrictedbycopyrightorlegalissues(multiverse)

□Sourcecode

Downloadfrom:ServerforTaiwan▼

InstallablefromCD-ROM/DVD

CdromwithUbuntu8.10UntrepidIbex1

□:Officiallysupported

Restrictedcopyright

Revert困Close

在Downloadfrom里选择软件源服务器，我们一般选择Taiwan的倒数第1或第2个服务器,

如上图所示，选择好软件源服务器后，点【Close】按钮，弹出如下对话框提示可获得的软

件包信息已经过时，需要重新更新。

点击【Reload】按钮更新可获得的软件包信息。更新完成后，我们就完成了ubuntu软件源

服务器的设置。

安装Iibncurses5-dev软件包

在ubuntu环境下，我们用命令makemenuconfig来对内核进行裁剪和配置时，需要用终端模

式下的字符菜单支持软件包libncurses5-dev,下面我们就通过网络的方式来安装

libncurses5-dev软件包，安装的前提是已经设置了软件源和ubuntu系统的网络工作正常。安

装libncurses5-dev非常简单，在终端模式下输入：叩l-getinstalllibncurses5-dev即可。如

下图所示：

FileEditViewTerminalJabsHelp

cao@cao-desktop：su

Password:

root@cao-desktop:/home/cao#apt-getinstalllibncurses5-dev

Readingpackagelists...Done

Buildingdependencytree

Readingstateinformation...Done

ThefollowingNEWpackageswillbeinstalled:

libncurses5-dev

0upgraded,1newlyinstalled,0toremoveand362notupgraded.

Needtoget1483kBofarchives.

Afterthisoperation,6480kBofadditionaldiskspacewillbeused.

Get:1http://tw.archive.ubuntu.comintrepid/mainlibncurses5-dev5.6+2007112

4-lubuntu2[1483kB]

Fetched1483kBin10s(142kB/s)

Selectingpreviouslydeselectedpackagelibncurses5-dev.

(Readingdatabase・・・99820filesanddirectoriescurrentlyinstalled.)

Unpackinglibncurses5-dev(from.../Iibncurses5-dev_5.6+20071124-lubuntu2_i3

86.deb)

Processingtriggersforman-db

SettingupLibncurses5-dev(5.6+20071124-lubuntu2)

root@cao-desktop:/home/cao#

这样，libncurses5-dev就安装好了，我们可以在终端模式下通过makemenuconfig命令来配

置和裁剪linux内核了。

安装交叉编译器arm-linux-gcc

嵌入式开发的应用程序编译好后不是在PC机上运行，而是在我们的ARM开发板上运行,

这时需要用arm-linux・gcc交叉编译器编译。安装交叉编译器非常简单，步骤如下：

1)拷贝arm-linux-gcc交叉编译器软件包arm-linux-gcc-4.3.2.tgz到/home/cao/Soft目录。

2)进入到Soft目录，在该目录下执行tarzxvfarm-linux-gcc-4.3.2.tgz-C/命令

Mffiarm-linux-gcc-4.3.2.tgz。如下图所示:

FileEditViewTerminallabsHelp

cao@cao-desktop:*$su

Password:

root@cao-desktop:/home/cao#Is

DesktopDocumentsExamplesMusicPicturesPublicSoftTemplatesVideos

root@cao-desktop:/home/cao#cdSoft

root@cao-desktop:/home/cao/Soft#Is

arm-linux-gcc-4.3.2.tgzVMwareTools-6.9.2-59824.tar.gzvmware-tools-distrib

root@cao-desktop:/home/cao/Soft#tarzxvfarm-linux-gcc-4.3.2.tgz-C/

注:c是大写，c后面有个空格

该命令执行后，将把arm-linux-gcc安装到/usr/local/arm/4.3.2目录。arm-linux-gcc编译器

安装好后，我们还要把交叉编译器arm-linux-gcc的路径加入到系统的PATH环境变量，这

样在操作终端的其他任意目录下都可以使用arm-linux-gcco设置环境变量的步骤如下：

1）在终端界面下输入gedit/root/.bashrc,编辑./bashrc文件，如下图所示：

FileEditViewTerminallabsHelp

cao@cao-desktop:-$su

Password:

root(acao-desktop:/home/cao#gedit/root/.bashrc

2）在.bashrc文件中增加如下命令把交叉编译器的路径增加到环境变量PATH中,

exportPATH=$PATH:/usr/local/arm/4.3.2/bin，然后保存推出，如下图所示：

2小皿任

FileEditViewSearchDocumentsHelp

0日▼巴总与心以双

NewOpenSavePrint...UndoRi「PasteFindReplace

(5).bashrcQI

n:

#if[-f~/.bash_aliases];then

#.~/.bash_aliases

#fi

#enablecolorsupportofIsandalsoaddhandyaliases

if["$TERM"!="dumb"];then

eval11'dircolors-b*

aliasls='Is--color=auto'

#aliasdir='Is--color=auto--format=vertical1

#aliasvdir=*Is--color=auto--format=long'

fi

exportPATH=$PATH:/usr/local/arm/4.3.2/bin|

|，

#somemoreIsaliases

#alias11='Is-I'

#aliasla='Is-A'

#aliasl='ls-CF'

#enableprogrammablecompletionfeatures(youdon'tneedtoenable

#this,ifit'salreadyenabledm/etc/bash.bashrcand/etc/profile

#sources/etc/bash.bashrc).Q

Ln62,Col43INS

重新打开终端，通过SU命令切换到root用户，输入arm-linux-gcc-v就可以看到我们安装的

交叉编译器arm-linux-gcc的版本信息了。如下图所示：

画僮面循曲［箔G尚掰畸i向Iil可/淞fi.E回因

FileEditViewTerminallabsHelp

cao@cao-desktop:*$su

Password:/

root(3cao-desktop:/home/cao#Jarm-linux-gcc-vJ

Usingbuilt-inspecs./

Target:arm-none-linux-gnueabi

Configuredwith:/scratch/julian/lite-respin/linux/src/gcc-4.3/configure--build

=i686-pc-linux-gnu--host=i686-pc-linux-gnu--target=arm-none-linux-gnueabi--en

able-threads--disable-libmudflap--disable-libssp--disable-libstdcxx-pch--wit

h-gnu-as--with-gnu-ld--enable-languages=c,C++--enable-shared--enable-symvers

=gnu--enable-_cxaatexit--with-pkgversion='SourceryG++Lite2008q3-72'--wit

h-bugurl=https://suppo/GNUToolchain/--disable-nls-prefix，

opt/codesourcery--with-sysroot=/opt/codesourcery/arm-none-linux-gnueabi/libc--

with-build-sysroot=/scratch/julian/lite-respin/linux/install/arm-none-linux-gnue

abi/libc--with-gmp=/scratch/julian/lite-respin/linux/obj/host-libs-2008q3-72-ar

m-none-linux-gnueabi-i686-pc-linux-gnu/usr--with-mpfr=/scratch/julian/lite-resp

in/linux/obj/host-libs-2008q3-72-arm-none-linux-gnueabi-i686-pc-linux-gnu/usr--

disable-libgomp--enable-poison-system-directories--with-build-time-tools=/scra

tch/julian/lite-respin/linux/install/arm-none-linux-gnueabi/bin--with-build-tim

e-tools=/scratch/julian/lite-respin/linux/install/arm-none-linux-gnueabi/bin

Threadmodel:posix

gccversion4.3.2(SourceryG++Lite2008q3-72)

root@cao-desktop:/home/cao#

我们可以看到我们的安装的gcc版本为4.3.2,到这里，我们的交叉编译器环境arm-linux-gcc

就安装好了。

第二章嵌入式Linux开发工具的使用

课程目标：

>掌握嵌入式Linux应用程序的编译、链接方法；

>掌握Linux环境下交叉编译器arm-1inux-gcc的基本用法;

>掌握Linux环境下源代码管理工具make的用法；

>掌握Makefile文件的基本规则：

本章我们通过一个具体的实例来详细说明嵌入式linux环境下应用程序的开发过程，包括嵌

入式linux环境下源代码编写，编译，链接，应用程序从主机下载到目标机，以及应用程序

在目标机的运行整个过程，从而使学员掌握在嵌入式linux环境下开发应用程序的基本方法

和步骤。

项目描述：要求编写一个学生信息管理应用程序，能从键盘输入学生学号，姓名，成绩，按

照成绩排名，然后再输出到电脑屏幕上。

一、源代码规划和编写

这个应用程序虽然简单，但为了联系多目录情况卜的Makefile文件编写方法，我们对该项

目的源代码做如下规划：

1)总的源代码目录为stumgr,里面包括所以与该项目相关的文件和目录，stumgr包括

include,sort,inout三个目录和main.c、Makefile、Rules.make;

2)include目录里包括头文件main.h;

3)sort目录里面包括stusort.c和Makefile

4)inout目录里面包括input.c和output.c和Makefile

stumgr项目源代码组织结构图如下图所示:

源代码目录stumgr下的Makefile文件负责最终的可执行文件的生成。其他各个目录下的

Makefile负责把自己目录下的.c文件编译成目标文件.0。

各个文件的源代码请参考项目源码包。

二、Makefile文件编写

顶层目录stumgr下的Makefile文件内容如下：

#MakefileforTopdirectory

includeRules.make

#gettheallsourcefileandobjectfile

#$@presentthewholetargetfilename

#$<presentthefirstdependentfile

SRCS:=$(wildcard*.c)

OBJS:=$(patsubst%.c,%.o,$(SRCS))

stuinfomg:$(OBJS)src

$(CC)-o$®$(OBJS)inout/stuinout.osort/stus.o

#shoulduse$(MAKE)varibletoinvokedirectoryMakefile,$(MAKE)islikemake

src:

$(MAKE)-Cinout

$(MAKE)-Csort

%.o:%.c

$(CC)-c-o$@$<

clean:

rm-rf*.o

rmstuinfomg

$(MAKE)-Cinoutclean

$(MAKE)-Csortclean

Sort目录下的Makefile文件内容：

#Makefileforsortdirectory

include/home/cao/ShiYan/stumgr/Rules.make

#usefunctioninmakefile,SRCSpresendallcsourcefile

SRCS:=$(wildcard*.c)

#OBJSpresendallobjectfilefromcsourcefile

OBJS:=$(patsubst%.c,%.o,$(SRCS))

#allobjectfileinsortwilllinktostus.ofile

O.TARGET:=stus.o

$(O.TARGET):$(OBJS)

$(AR)-r-o$@$(OBJS)

#meanonlycompiletoobjectfile

%o:%.c

$(CC)-c-o$@$<

clean:

rm-rf*.o

inout目录下Makefile文件内容：

#Makefileforinoutdirectory

include/home/cao/ShiYan/stumgr/Rules.make

#usefunctioninmakefile,SRCSpresendallcsourcefile

SRCS:=$(wildcard*.c)

#OBJSpresendallobjectfilefromcsourcefile

OBJS:=$(patsubst%.c,%.o,$(SRCS))

#allobjectfileininoutwilllinktostuinout.ofile

O.TARGET:=stuinout.o

$(O.TARGET):$(OBJS)

$(AR)-r-o$®$(OBJS)

#"・c"meanonlycompiletoobjectfile

%.o:%.c

$(CC)-c-o$@$<

clean:

rm-rf*.o

编写完Makefile文件和源代码后，就可以开始编译运行程序了。

三、运行和调试

在项目顶层目录stumgr下输入make命令，开始编译该项目的各个目录下的源代码，最后链

接成一个可执行的映像文件stuinfomg。编译结果如下图所示：

FileEditViewTerminallabsHelp

root@cao-desktop:/hoine/cao/ShiYan/stumgr#臼

root@cao-desktop:/home/cao/ShiYan/stumgr#

root@cao-desktop:/home/cao/ShiYan/stumgr#

root@cao-desktop:/home/cao/ShiYan/stumgr#

root@cao-desktop:/home/cao/ShiYan/stumgr#make

gcc-c-omain.omain.c

make-Cinout

make[l]:Enteringdirectory'/home/cao/ShiYan/stumgr/inout'

gcc-c-oinput.oinput.c

gcc-c-ooutput.ooutput.c

ar-r-ostuinout.oinput.ooutput.o

ar:creatingstuinout.o

make[l]:Leavingdirectory,/home/cao/ShiYan/stumgr/inout'

make-Csort

make[l]:Enteringdirectory'/home/cao/ShiYan/stumgr/sort'

gcc-c-ostusort.ostusort.c

stusort.c:Infunction<score_sort,:

stusort.c：20:warning：incompatibleimplicitdeclarationofbuilt-infunction'm

emcpy/

ar-r-ostus.ostusort.o

ar：creatingstus.o

make[l]:Leavingdirectory'/home/cao/ShiYan/stumgr/sort'

gcc-ostuinfomgmain.oinout/stuinout.osort/stus.o

root@cao-desktop:/home/cao/ShiYan/stumgr#

我们可以看到make工具进入各个源码目录的编译过程，最后在stumgr目录下生成了可执行

的映像文件stuinfomg,在stumgr目录下输入：

./stuinfomg

就可以看到运行结果了。

第三章嵌入式Linux系统的内存管理

课程目标

>掌握嵌入式Linux系统中虚拟地址和物理地址的概念

>掌握嵌入式Linux系统中虚拟地址到物理地址转换的基本原理

>掌握对ARM体系结构CPU的内存管理单元MMU的编程

>掌握嵌入式Linux系统中内核的内存分配和释放函数的用法

一、虚拟地址和物理地址概述

任何时候，计算机上都存在一个程序能够产生的地址集合，我们称之为地址范围。这个范围

的大小由CPU的位数决定，例如一个32位的CPU,它的地址范围是O~OxFFFFFFFF(4G),

而对于一个64位的CPU,它的地址范围为O~OxFFFFFFFFFFFFFFFF(64T).这个范围就是我

们的程序能够产生的地址范围，我们把这个地址范围称为虚拟地址空间，该空间中的某一个

地址我们称之为虚拟地址。与虚拟地址空间和虚拟地址相对应的则是物理地址空间和物理地

址，大多数时候我们的系统所具备的物理地址空间只是虚拟地址空间的•个子集，这里举一

个最简单的例子直观地说明这两者，对于一台内存为256MB的32bitx86主机来说，它的虚

拟地址空间范围是O~OxFFFFFFFF(4G),而物理地址空间范围是OxOOOOOOOOO~OxOFFFFFFF

(256MB)。

如果CPU没有内存管理单元MMU,CPU则统一采用物理地址进行寻址，CPU发出物理地

址到内存总线上，直接对物理内存进行读写。如下图所示：

如果CPU有了内存管理单元MMU并启用了MMU的地址转换功能，则CPU采用虚拟地址

进行寻址，此时CPU送出的是虚拟地址而不是物理地址，虚拟地址不是直接送给内存总线

而是送给内存管理单元MMU,MMU完成虚拟地址到物理地址转换后再送到内存总线上，完

成对物理内存的读写。如下图所示：

ARM9

根据上面的分析，我们知道MMU在内存管理中的地位非常重要，MMU是位于CPU芯片

内部的存储管理单元部件，他的功能就是把CPU发出的虚拟地址转换为访问内存的物理地

址。不管CPU使用虚拟地址还是物理地址进行寻址，最终访问的都是实际的物理内存空间，

这点大家要清楚。

二、虚拟地址到物理地址的转换基本原理

ARM920tcpu使用页表来进行转换，页表由一个个条目组成，每个条目存储一段虚拟地址

对应的物理地址及访问权限，或者下一级页表的地址。

S3c2440最多会用到两级页表，以段（Section,1M）的方式进行转换时只用到一级页表,

以页（Page）的方式进行转换时用到两级页表。

页的大小有3种：大页（64KB）,小页（4KB）,极小页（1KB）。条目也称为描述符，有：

段描述符、大页描述符、小页描述符、极小页描述符-保存段、大页、小页、极小页的起始

物理地址；粗页表描述符、细页表描述符，它们保存二级页表的物理地址。

ARM虚拟地址到物理地址的转换过程如下图所示：

TramUtion

TT8bow©ubleSocuonbe—Section

►

1D«SC”por

LargoP390

Indox^dbyIndox0dby

modifiedmodiHodbos«L4rgopage

dwalvirtual

oddross

bits(31:20)bits(190)

Indexodby

modified

4096omns1MBvirtual

addross