本项目旨在探讨和实施将Linux操作系统成功移植到各种嵌入式硬件平台的技术细节与挑战,包括内核裁剪、驱动开发及优化等关键步骤。
### 嵌入式Linux系统移植相关知识点
#### 一、概述
嵌入式Linux系统移植是指将Linux操作系统从一种硬件平台转移到另一种平台上,并确保其能够正常运行的过程。这一过程通常包括软硬件环境的搭建、工具链配置以及内核和应用程序编译等关键步骤,对于初学者来说理解这些基本概念及其操作流程非常重要。
#### 二、硬件环境
**1. 主机硬件环境:**
主机指的是开发人员使用的PC或工作站。
需要确保有足够的处理能力和存储空间支持复杂的开发工作,如编译Linux内核及交叉编译工具链等任务。
**2. 目标板硬件环境:**
目标板是最终运行嵌入式系统的平台。了解其处理器架构(例如ARM)、内存大小、外设接口等信息有助于正确配置内核和应用程序。
**3. 工具介绍:**
开发过程中会用到各种工具,包括交叉编译器、调试工具和配置工具等。
例如,ADS是一种用于ARM架构的集成开发环境,常被用来编写Bootloader代码。
#### 三、软件环境
**1. 主机软件环境:**
- **Windows操作系统:** 在此环境下可以使用Cygwin进行Linux命令行操作。
- **Linux操作系统:** 这是理想的嵌入式Linux开发平台,可以直接利用其内置的各种工具。
- **目标板最后运行的环境:** 指的是在目标板上最终部署的操作系统环境。
**2. Linux下工作用户及环境:**
- 交叉编译器安装: 包括编译器、链接器等用于实现从一种平台到另一种平台代码转换的关键工具。
- u-boot移植工作目录: 存放u-boot源码和编译后文件的路径。
- 内核及应用程序移植工作: 涉及内核配置、编译以及应用程序的编译步骤。
**3. 配置系统服务:**
- tftp服务器配置: TFTP是一种简单的文件传输协议,常用于在网络上传输小文件如引导程序。
- 其他服务配置: 还可能包括FTP和HTTP等服务以方便文件上传下载。
#### 四、工具使用
**1. minicom的使用:**
minicom是一款串口通信软件,通过串口连接目标板发送命令接收响应,在调试阶段非常有用。
#### 五、作者介绍
这部分介绍了文档编写团队成员及其负责的具体任务领域,包括Bootloader、交叉工具链、u-boot、内核和应用程序等方面的工作内容。
#### 六、系统启动Bootloader的编写(ADS)
**1. 工具介绍:**
包含在ADS中的命令行工具如armasm, armcc, armlink等用于编译链接操作。
**2. 基本原理:**
可执行文件组成包括文本段,数据段和bss段。
启动过程分为汇编部分与C语言部分实现。
**3. AXD的使用:**
AXD是ADS中的调试器,用来调试基于ARM架构代码。
包括配置仿真器、启动AXD并连接开发板等步骤。
#### 七、GNU交叉工具链
**1. 设置环境变量及准备源码及相关补丁:**
- 环境变量设置: 确保交叉编译工具链能够正确识别目标平台。
- 源代码包准备: 包括binutils, gcc和glibc等。
**2. 编译过程:**
包括使用当前平台的gcc编译内核头文件,复制内核头文件等步骤。
涉及GNU binutils、GCC和Glibc工具链的构建。
**3. 工具链介绍与使用:**
常用工具有arm-linux-gcc, arm-linux-ar及arm-linux-objdump等。
**4. ARM GNU汇编语言介绍:**
包括伪指令,专有符号以及操作码等内容。
**5. 可执行文件生成说明:**
- lds文件作用及其主要符号解释。
- 段定义说明如何定义不同类型的内存区域。
#### 八、u-boot的移植
**1. u-boot介绍及系统结构:**
u-boot是一种开源Bootloader,广泛应用于嵌入式设备中。其目录结构和启动模式等信息在此部分详细介绍。
**2. u-boot启动过程及其工作原理:**
分为两个阶段: 阶段一用汇编语言编写, 阶段二使用C语言。
涉及启动模式、设置异常向量以及禁用中断的关键步骤。
**3. u-boot移植过程:**
- 修改Makefile文件
- 在board子目录中创建针对特定硬件的配置文件
- 在include/configs目录下建立配置头文件
- 指定交叉编译工具链路径
嵌入式Linux系统移植是一个复杂但有序的过程,涵盖软硬件环境搭建、工具