嵌入式软件工程师-嵌入式系统开发-嵌入式Linux开发_实时操作系统(RTOS)与Linux实时性增强.docxVIP

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嵌入式Linux开发基础

1Linux内核简介

Linux内核是Linux操作系统的核心部分，负责管理系统的硬件资源，提供硬件抽象层，以及为应用程序提供系统调用接口。内核的主要功能包括进程管理、内存管理、文件系统管理、网络管理以及设备驱动管理。在嵌入式系统中，Linux内核通常会被裁剪，移除不必要的模块，以适应有限的硬件资源。

1.1示例：查看Linux内核版本

#在终端中输入以下命令

uname-r

2嵌入式Linux系统架构

嵌入式Linux系统架构主要包括硬件层、内核层、中间件层和应用层。硬件层是系统的物理基础，包括处理器、存储器、输入输出设备等。内核层是Linux内核，负责硬件资源的管理和调度。中间件层包括各种库和工具，如Qt、GTK等，用于简化应用程序的开发。应用层是用户直接使用的应用程序，如浏览器、媒体播放器等。

2.1示例：使用GCC编译一个简单的C程序

//hello.c

#includestdio.h

intmain(){

printf(Hello,EmbeddedLinux!\n);

return0;

}

在终端中使用GCC编译：

gcc-ohellohello.c

3嵌入式Linux开发环境搭建

嵌入式Linux开发环境的搭建通常包括交叉编译环境的搭建、开发板的准备、目标系统的配置以及开发工具的安装。交叉编译环境是在主机上编译适用于目标系统的代码，因为目标系统可能没有足够的资源来运行完整的编译环境。开发工具包括文本编辑器、调试器、版本控制系统等。

3.1示例：安装交叉编译工具链

在Ubuntu上，可以使用以下命令安装ARM交叉编译工具链：

sudoapt-getinstallgcc-arm-linux-gnueabi

4Linux设备驱动开发

设备驱动是操作系统和硬件设备之间的桥梁，负责控制硬件设备的运行。在Linux中，设备驱动通常是以模块的形式存在的，可以动态加载和卸载。设备驱动的开发需要深入理解Linux内核的机制，包括进程调度、内存管理、中断处理等。

4.1示例：编写一个简单的字符设备驱动

//simple_driver.c

#includelinux/module.h

#includelinux/kernel.h

#includelinux/fs.h

#includelinux/cdev.h

#includelinux/device.h

staticintsimple_open(structinode*inode,structfile*file){

printk(KERN_INFOsimpledeviceopen\n);

return0;

}

staticintsimple_release(structinode*inode,structfile*file){

printk(KERN_INFOsimpledevicerelease\n);

return0;

}

staticssize_tsimple_write(structfile*file,constchar*buf,size_tsize,loff_t*offset){

printk(KERN_INFOsimpledevicewrite\n);

returnsize;

}

staticconststructfile_operationsfops={

.owner=THIS_MODULE,

.open=simple_open,

.release=simple_release,

.write=simple_write,

};

staticint__initsimple_init(void){

intret;

dev_tdev_num;

printk(KERN_INFOsimpledriverinit\n);

ret=alloc_chrdev_region(dev_num,0,1,simple);

if(ret0){

printk(KERN_INFOalloc_chrdev_regionfailed\n);

returnret;

}

cdev_init(cdev,fops);

ret=cdev_add(cdev,dev_num,1);

if(ret){

prin