嵌入式系統(tǒng)的定義應當是以應用為中心、以計算機技術為基礎、軟件硬件可裁剪、適應應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的計算機系統(tǒng)。
比如現在ATM取款機就是一個典型RTOS,embedded os主要包括兩部分,一部分是處理器,比如Arm,POWERPC,MIPC,一部分是OS,比如 Linux,wince,vxworks,us/os,etc.我現在主要學習的路線是arm+linux,選擇arm主要是因為arm技術已經比較成熟,選擇linux是因為linux是開源的,免費的,另外如果學好了linux就算將來不搞嵌入式系統(tǒng)開發(fā)這塊,也可以linux服務器這一方面。
學習嵌入式linux,主要做的就是四點,一點就是寫bootloader,并移植到到nand flash上,第二點,編譯kernel,并通過bootloader下載到nand flash上,第三點,在基于nand flash上建立文件系統(tǒng),第四點,把寫好的應用程序下載到target上。基本流程就是這么下來的,具體到開發(fā)板上時可能就有所差別了,下邊就以深圳優(yōu)龍公司的fs2410為目標板具體的上述一下開發(fā)的流程,以及在開發(fā)中應注意的問題。
*步:交叉編譯環(huán)境的建立
A: 基于linux操作系統(tǒng)的應用開發(fā)環(huán)境一般是由目標系統(tǒng)硬件(開發(fā)板)和宿主pc機所構成。目標硬件開發(fā)板用于運行操作系統(tǒng)和系統(tǒng)應用軟件。而目標板所用到的操作系統(tǒng)的內核編譯、應用程序的開發(fā)和調試則需要通過宿主pc機來完成(所以稱為交叉編譯)。雙方之間一般通過串口,并口或以太網接口建立連接關系。安裝linux os,比如redhao linux 9.0,可以采用默認安裝(但要包含ftp服務),將該linux服務器接入局域網,其他的pc機可以用windows,需要的軟件工具包括。
(1)ftp客戶端程序
(2)net工具
(3)移植到某一特定arm平臺的linux操作系統(tǒng)內核源碼
(4)gnu編譯工具,可由相關下載
在某工作站pc上安裝ftp客戶端程序和net工具,linux os kernel的編譯一般有一個比較固定的步驟,會根據Makefiel文件的不同而略有差異,可參考相關文檔,按固定的步驟編譯內核完成以后,會在相應目錄生成可執(zhí)行的二進制文件,通過ftp傳到pc機上,熱后通過串口或網絡下載到開發(fā)板上。
B:(1) 創(chuàng)建編譯環(huán)境,在這個過程中,將設置一些環(huán)境變量,創(chuàng)建安裝目錄,安裝內核源代碼和頭文件等。
(2) 創(chuàng)建binutils.在這個過程結束后,會創(chuàng)建類似arm-linux-ld等工具。
(3) 創(chuàng)建一個交叉編譯版本的gcc,注意:在這個過程中,只能編譯c程序,而不能編譯c++程序。
(4) 創(chuàng)建一個交叉編譯版本的glibc,這里zui容易出問題。
(5) 創(chuàng)建一個交叉編譯版本的gdb。這個過程結束后,會創(chuàng)建arm-linux_gdb
(6) 重新創(chuàng)建gcc。前面創(chuàng)建gcc的過程沒有編譯c++編譯器,現在glibc已經準備好了,所以這個步驟將完善gcc的交叉編譯。
(7) 重新創(chuàng)建glibc.
如果在交叉編譯過程中出現錯誤,那么請檢查:
版本選擇是否正確,以及是否安裝了相應的補?。?/p>
庫文件路徑設置是否正確;
系統(tǒng)環(huán)境變量是否設置正確。
第二步:編寫bootloader并移植到開發(fā)板上
A:bootloader(引導加載程序)是系統(tǒng)加電后運行的*段代碼。嵌入式系統(tǒng)中的bootloader相當于pc機中的bios。大多數 bootloader都包含兩種不同的操作模式,一種是啟動加載(bootloading)模式,在這種模式下,bootloader從目標機上的某個固態(tài)存儲器設備上將操作系統(tǒng)加載到RAM中運行,整個過程并沒有用戶的介入。這種模式是bootloader的正常工作模式,另一種是下載(downloading)模式。在這種模式下,目標機上的bootloader將通過串口或網絡等通信手段從開發(fā)主機(host)上下載內核映像和根文件系統(tǒng)映像等到RAM中。然后可以再被bootloader寫到目標機上的固態(tài)存儲介質上。
B:bootloader啟動大多數都分為兩個階段
(1):基本的硬件初始化(屏蔽所有的中斷,關閉處理器內部指令/數據cache等)。
為第二階段準備RAM空間,如果是從某個固態(tài)存儲媒質中,則復制bootlodaer的第二階段代碼到RAM。
設置堆棧。
跳轉到第二階段的C程序入口點。
(2):初始化本階段要使用的硬件設備。
檢查系統(tǒng)內存映射。
將內核映像和根文件系統(tǒng)映像從flash讀到RAM。
為內核設置啟動參數調用內核。
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