基于ARM9的嵌入式Linux代码移植.doc

基于ARM9的嵌入式Linux代码移植 摘要：介绍了嵌入式Linux移植的方法和过程，给出了嵌入式开发环境下基于硬件平台ARM9的bootloader、Linux内核移植的实现方案，该方案可为嵌入式系统的应用研究提供操作系统层面的支持。关键词：嵌入式系统；ARM；vivi；Linux移植 O 引言??? 随着计算机技术、通信技术以及Internet的飞速发展。嵌入式系统已得到越来越广泛的应用。与此同时，嵌入式系统的复杂性也在不断增加，嵌入式操作系统已经成为其中最重要的组成部分。目前，市场上存在着众多的嵌入式操作系统，而在这些系统之中，兼有Linux和嵌入式优点的嵌入式Linux操作系统，凭借其在结构清晰、源代码开放性、裁剪性好，开发与使用均易实现等方面的优势，拥有巨大的市场前景和商业机会。当前嵌入式Linux的一个热点应用就是将Linux内核移植到一些典型的微控制器和微处理器上，提供操作系统层面支持，以实现嵌入式系统用软件的开发。??? 此研究基于Linux 2．6内核的嵌入式Linux系统，分析了所面临的理论问题、关键技术，实现了Linux内核在ARM9平台上的运行。 1 开发环境介绍??? 嵌入式IJnux移植是嵌入式系统开发的重要组成部分，它需要相应的软件组件支持，同时又与目标硬件平台关系密切。因此，在正式移植前，首先应明确嵌入式系统开发的流程与开发环境，再根据目标硬件平台的特点和所选择的软件组件，正确搭建功能完善的交叉开发环境，最后制定出合理的移植方案，从而使移植工作可以顺利的进行。1．1 ARM9硬件平台??? 本次移植采用斯道ARM9开发板作为硬件平台，其基本构成为核心板和底板(外设板或基本板)，核心板上集成了SamsungS3C2410处理器、64 M的FLASH和64M的SDRAM，为应用研发提供了足够的空间，基板则提供了丰富的外围接口。其硬件平台结构如图l所示。 ??? 此完整的应用系统具有体积小、耗电低、处理能力强等特点，能够装载和运行嵌入式Linux操作系统。用户可以在这个系统平台上自主进行软件开发。1．2 Linux内核及处理器??? 目前用于嵌入式Linux系统的内核大多数使用2．4．x版，然而，随着嵌入式微处理器性能的不断增强及其应用范围的日趋扩大，Linux-2．6版内核由于其针对嵌入式系统应用的显著特点，必将会越来越多的被应用于嵌入式系统移植与开发Linux系统之中。文中采用的是Linux-2．6版内核。??? vivi是韩国mizi公司开发的bootloader，适用于ARM9处理器，支持S3C2410X嵌入式ARM-Linux移植的应用处理器。和所有的bootloader一样，vivi也有两种工作模式，即启动加载模式和下载模式。启动加载模式指在一段时间后(这个时间可更改)自行启动Linux内核，它是vivi的默认模式。下载模式则是指vivi为用户提供一个命令行接口，用户可通过接口使用命令。 2 系统移植方案??? 在硬件方面，为支持NAND Flash引导模式，S3C2410A处理器在芯片内集成了4 KB的被称为steppingstone的SRAM。NAND Flash引导模式下，系统复位后NAND Flash中的前4位内容首先被复制到steppingstone，接着将steppingstone映射到nGCSO，即内存BankO起始她址为O随后系统开始正常引导。??? 同样，在软件方面，bootloader程序应被烧写到NAND Flash最前面的部分。通常bootloader程序大于4 KB，因此，在bootloader的前4 KB程序段中，必须先完成内存SDRAM的初始化，并将自身完全复制到SDRAM中，同时设置必要的堆栈，然后跳转到SDRAM中去执行这一系列工作。这样方可完成后续的初始化系统资源及装载操作系统内核的任务。??? 本次移植使用ARM9开发板，通过跳线方式设置OM[1：0]引脚来支持NAND Flash启动模式，因此，移植方案使用NAND Flash+SDRAM的存储模式，bootloader放在SDRAM中，内核和文件系统都放在NAND Flash中，根据选用的方案，整个系统移植要做的工作包括两方面：??? Bootloader：为装载操作系统内核，支持NAND Flash及网络下载和串口通信，从而方便嵌人式ARM．Linux移植以开发调试。??? Linux系统：支持NAND Flash，并移植Cramfs+Yaffs混合文件系统；支持NFS文件系统及网络通信、串口等。 3 Linux内核移植??? 在同一硬件平台上可以嵌入不同的嵌入式操作系统，这就好比PC既可以安装Windows又可以安装Linux一样。同样，