嵌入式第五章.ppt

第5章 Linux系统在ARM平台上的移植 移植的基本概念 5.1 硬件平台对移植的影响 5.2 Linux操作系统移植 5.3 Linux内核结构 5.4 Linux内核向S3C2410的移植 5.5 配置和编译内核流程 5.6 内核配置选项 移植的基本概念 使某个平台的代码运行在其他平台上的过程就叫做移植。Linux系统通过移植可以运行在ARM、PowerPC、M68K等多种平台上 软件的移植分三种: 从一个硬件平台移植到另一个硬件平台 从一个操作系统移植到另一个操作系统 从一种软件库环境移植到另一个软件库环境 软件进行移植的容易程度即可移植性 5.1 硬件平台对移植的影响 Linux硬件平台 硬件平台对移植的影响 处理器字长 数据对齐 字节顺序 时间 内存页面大小 Linux硬件平台 在Linux内核里，每一个处理器指令集对应一个独立的体系结构architecture，比如 alpha、arm、i386、mips、ppc 每个体系结构可以有若干变种variant，或不同配置的硬件machine，统称sub-architecture。以arm体系结构举例： variants包括arm7tdmi、arm926ejs、strongarm、xscale machine包括smdk2410、 edb7312、omaph2 处理器字长 处理器字长，定义为处理器一次能处理的数据位数。 字长等于处理器内部数据通路的宽度，一般可以通过通用寄存器的宽度来判断 处理器字长会影响int,、long等C类型的长度 C代码当中需要使用确定大小的数据类型，可以使用显式长度的类型： u8, s8, u16, s16, u32, s32, u64, s64 数据对齐 数据对齐是指数据块的地址是某个特定大小的整数倍： 32位处理器字对齐n*4 页对齐n*PAGESIZE Cache line对齐n*CLINESIZE 数据访问要求至少是字对齐的，多数情况下编译器会处理数据访问的对齐。 不对齐访问的例子： char a[10]； unsigned long* pl = (unsigned long *)(a+1); unsigned l = *pl; 字节顺序 字节顺序byte order是指一个字中字节排列的顺序 不同硬件可能采用不同byte order x86 little-endian ppc big-endian Linux内核将硬件的byte order放在asm/byteorder.h 里面定义，__BIG_ENDIAN或__LITTLE_ENDIAN 在include/linux/byteorder /里面有几个头文件，定义了 u32 __cpu_to_be32(u32); /* convert cpus byte order to big endian*/ u32 __cpu_to_le32(u32); /* convert cpus byte order to little endian*/ u32 __be32_to_cpu(u32); /* convert big-endian to cpus byte order */ u32 __le32_to_cpus(u32); /* convert little-endian to cpus byte order */ 时间 软件中的与时间相关的代码也会影响移植 采用平台无关的时间表达方法可以提高代码可移植性 Linux内核里面采用HZ来表示每秒钟有多少个内部时钟滴答，以下对时间的描述是平台无关的 HZ /* one second */ (2*HZ) /* two seconds */ (HZ/2) /* half a second */ (HZ/100) /* 10 ms */ (2*HZ/100) /* 20 ms */ 内存页面大小 Linux使用虚拟内存机制来管理内存，内存的使用基于页面。 不同的体系结构有不同的页面大小 常用的32位处理器使用4kB页面大小 部分体系结构可以支持多种页面大小 内核在asm/page.h里面定义PAGE_SIZE、PAGE_SHIFT PAGE_SIZE表示页面大小 PAGE_SHIFT表示页内地址位数 PAGE_SIZE=2PAGE_SHIFT 5.2 Linux操作系统移植 5.2.1 概述 5.2.2 Linux内核的平台相关代码 5.2.3 已有代码向Linux内核移植 5.2.4 Linux内核移植 5.2.5应用程序移植 5.2.1 概述 工具链移植： binutils (assembler, linker..) gcc (compiler, libgcc) glibc/uclibc 内核移植： arch implementation dri