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xlanchen@2007.6.4 Embedded Operating Systems 嵌入式操作系统 陈香兰xlanchen@ /~xlanchen Spring 2007 中国科学技术大学计算机系 上周一 SkyEye介绍 SkyEye简介 SkyEye的安装和使用 uClinux简介 上周二 介绍了嵌入式系统的 Boot Loader，包括： Boot Loader 的概念 Boot Loader 的主要任务 Boot Loader 的框架结构 Boot Loader 的安装 部分开源的boot loader 本次课的主要内容 嵌入式Linux开发技术 嵌入式Linux开发技术 xlanchen@2007.6.3 主要内容 一、嵌入式Linux开发综述 二、Linux的配置和编译 三、根文件系统及其制作 主要内容 一、嵌入式Linux开发综述 二、Linux的配置和编译 三、根文件系统及其制作 一、嵌入式Linux开发综述 建立目标板Linux的基本步骤 开发嵌入式Linux系统最常用的主机类型 主机/目标机的开发体系结构 主机/目标板的调试方式 嵌入式Linux系统的一般架构 嵌入式Linux系统的启动过程 嵌入式Linux系统的引导配置的类型 1、建立目标板Linux的基本步骤 建立目标板Linux系统有4个重要的步骤： （1）决定系统组件 Linux具有大量可选软件，应当为目标系统列出必须的功能清单 （2）配置并建立内核 选择合适的Linux内核版本与适当的配置 建立内核 （3）建立根文件系统 （4）设置引导软件与配置 2、开发嵌入式Linux系统最常用的主机类型 开发嵌入式Linux系统最常用的主机类型 （1）Linux工作站 通常就是一台安装了某个标准的Linux发行套件的PC机，如Debian、Mandrake、Red Hat等。 需约2、3G或更多的磁盘空间进行嵌入式Linux开发 建议具有128或以上的RAM及交换空间 （2）Unix工作站 由于Linux与Unix非常相似，对Linux适用的通常对Unix也适用 （3）Windows工作站 许多开发者比较习惯Windows平台，并希望在Windows平台上开发嵌入式Linux系统 Cygwin：可在Windows平台上建立跨平台开发工具链 VMWare：可在虚拟环境中执行Linux，并在Linux上进行嵌入式Linux的开发 3、主机/目标机的开发体系结构 在嵌入式Linux系统开发中，存在3种主机/目标机开发体系结构 （1）连接式 （2）使用可移动存储设备 （3）独立开发式 （1）连接式（ the linked setup ） 目标板和主机通过一个物理线路（如串行线或者以太网连接）永久的连接在一起 好处：目标代码的传送无需物理存储设备参与，只需要上述连接就足够了 在这种方式中，主机包含了跨平台开发环境，而目标板则包含了适当的引导加载程序、可用的内核以及最起码的根文件系统 另一种做法是，以远程组件来简化目标板的开发工作，例如 通过TFTP下载内核 此外，根文件系统还可以通过NFS安装，而不必在目标板中使用存储介质 还可以使用连接进行调试 通常使用以太网连接进行下载功能，而使用RS232串口连接进行调试 （2）使用可移动存储设备，the removable storage setup 主机和目标板之间没有实际的连接。先由主机将数据写入存储设备，然后将存储设备转接到目标板，并使用该存储设备引导目标板 同样的，在主机上包含了跨平台开发环境。而目标板则只包含了最起码的引导加载程序。其余的组件被存放在可移动存储设备上。 一种通常的操作方式使用易插拔的flash芯片： 先在主机上使用flash编程器将数据写入芯片， 然后再将该芯片插入目标板上的插座中 （3）独立开发系统 在这种设置中，目标板是个独立的开发系统，它包含了引导、操作以及开发额外软件所必须的任何软件。 不需要跨平台开发环境，不必在主机和目标板之间传送任何数据 适合以PC为主的高级嵌入式系统的开发 4、主机/目标板的调试方式 用来连接目标板与主机进行调试的接口基本上有3种类型： （1）串行线、 （2）网络接口、 （3）特殊的调试硬件 BDM JTAG （1）使用串行线进行调试 这是从主机对目标板进行调试的最简单的做法 缺点： 串行连接的速度比较有限 当嵌入式系统中只有一个串行串口，或者串行连接是嵌入式系统对外唯一的接口，那么就不可能在对系统调试的同时，以终端仿真器跟系统交互。 （2）使用网络接口进行调试 这种方式与串行线连接相比，可以提供较高的带宽 由于可以在相同的物理网络连接上使用多重网络连接，可以兼顾调试与终端仿真交互 缺点：无法使用网络连接对Linux内核