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嵌入式Linux系统开发技术详解

发布时间:2024-11-11 12:10:35

❶ 嵌入式linux系统开发的具体步骤

第一步、建立交叉编译环境
没有交叉开发经验的读者,可能一时很难接受这个概念。首先,要明白两个概念:一般
我们工作的机器,称为开发机、主机;我们制作好的系统将要放到某台机器,如手机或另一
台PC机,这台机我们称为目标主机。
我们一般开发机上已经有一套开发工具,我们称之为原生开发套件,我们一般就是用它
们来写程序,那么,那什么又是交叉编译环境呢?其实一点也不神秘,也就是在开发机上再
安装一套开发工具,这套开发工具编译出来的程序,如内核、系统工作或者我们自己的程序,
是放在目标主机上运行的。
那么或许有初学者会问,直接用原生开发工具为目标主机编译程序不就完了?至少我当
初是这么想的。一般来说,我们的开发机都是X86 平台,原生开发套件开发的工具,也针
对X86 平台,而我们的目标主机可能是PowerPC、IXP、MIPS……所以,我们的交叉编译
环境是针对某一类具体平台的。
一般来讲,交叉开发环境需要二进制工具程序、编译器、C链接库,嵌入式开发常用的
这三类软件是:
Binutils
Gcc
uClibc
当然,GNU包含的工具套件不仅于此,你还要以根据实际需要,进行选择
第二步、编译内核
开发工具是针对某一类硬件平台,内核同样也是。这一步,我们需要用第一步中建立的
工具,对内核进行编译,对于有内核编译经验的人来说,这是非常简单的;
第三步、建立根文件系统
也就是建立我们平常看到的bin、dev、proc……这一大堆目录,以及一些必备的文件;
另外,我们还需要为我们的目标系统安装一些常用的工具软件,如ls、ifconfig……当然,
一个办法是找到这些工具的源代码,用第一步建立的交叉编译工具来编译,但是这些软件一
是数量多,二是某些体积较大,不适合嵌入式系统,这一步,我们一般都是用busybox来完
成的,包括系统引导软件init;
最后,我们为系统还需要建立初始化的引导文件,如inittab……

❷ 嵌入式设备的嵌入式设备上的Linux系统开发

Linux正在嵌入式开发领域稳步发展。因为Linux使用GPL(请参阅本文后面的参考资料),所以任何对将Linux定制于PDA、掌上机或者可佩带设备感兴趣的人都可以从因特网免费下载其内核和应用程序,并开始移植或开发。许多Linux改良品种迎合了嵌入式/实时市场。它们包括RTLinux(实时Linux)、uclinux(用于非MMU设备的Linux)、MontavistaLinux(用于ARM、MIPS、PPC的Linux分发版)、ARM-Linux(ARM上的Linux)和其它Linux系统

嵌入式Linux开发大致涉及三个层次:引导装载程序、Linux内核和图形用户界配镇铅面(或称GUI)。引导装载程序通常是在任何硬件上执行的第一段代码。在象台式机这样的常规系统中,通常将引导装载程序装入主引导记录(MasterBootRecord,(MBR))中,或者装入Linux驻留的磁盘的第一个扇区中。通常,在台式机或其它系统上,BIOS将控制移交给引导装载程序。

专用软件可以直接与远程系统上的闪存设备进行交互并将引导装载程序安装在闪存的给定位置中。闪存设备是与存储设备功能类似的特殊芯片,而且它们能持久存储信息—即,在重新引导时不会擦除其内容。旅腔

某些种类的嵌入式设备具有微小的引导代码—根据几个字节的指令—它将初始化一些DRAM设置并启用目标上的一个串行(或者USB,或者以太网)端口与主机程序通信。然后,主机程序或装入程序可以使用这个连接将引导装载程序传送到目标上,并将它写入闪存。设置工具链在主机机器上创建一个用于编译将在目标上运行的内核和应用程序的构建环境—这是因为目标硬件可能没有与主机兼容的二进制执行级别。

工具链由一套用于编译、汇编和链接内核及应用程序的组件组成。这些组件包括:Binutils—用于操作二进制文件的实用程序集合。它们包括诸如ar、as、objmp、obj这样的实用程序。G—GNUC编译器。Glibc—所有用户应用程序都将链接到的C库。避免使用任何C库函数的内核和其它应用程序可以在没有该培好库的情况下进行编译。构建工具链建立了一个交叉编译器环境。本地编译器编译与本机同类的处理器的指令。交叉编译器运行在某一种处理器上,却可以编译另一种处理器的指令。重头设置交叉编译器工具链可不是一项简单的任务:它包括下载源代码、修补补丁、配置、编译、设置头文件、安装以及很多很多的操作。另外,这样一个彻底的构建过程对内存和硬盘的需求是巨大的。如果没有足够的内存和硬盘空间,那么在构建阶段由于相关性、配置或头文件设置等问题会突然冒出许多问题。

因此能够从因特网上获得已预编译的二进制文件是一件好事(但不太好的一点是,它们大多数只限于基于ARM的系统,但迟早会改变的)。一些比较流行的已预编译的工具链包括那些来自Compaq(FamiliarLinux)、LART(LARTLinux)和Embedian(基于Debian但与它无关)的工具链—所有这些工具链都用于基于ARM的平台。从用户的观点来看,图形用户界面(GUI)是系统的一个最至关重要的方面:用户通过GUI与系统进行交互。所以GUI应该易于使用并且非常可靠。但它还需要是有内存意识的,以便在内存受限的、微型嵌入式设备上可以无缝执行。所以,它应该是轻量级的,并且能够快速装入。

另一个要考虑的重要方面涉及许可证问题。一些GUI分发版具有允许免费使用的许可证,甚至在一些商业产品中也是如此。另一些许可证要求如果想将GUI合并入项目中则要支付版税。

最后,大多数开发人员可能会选择XFree86,因为XFree86为他们提供了一个能使用他们喜欢的工具的熟悉环境。但是市场上较新的GUI,象CenturySoftware的(Nano-X)和TrolltechQT/Embedded,与X在嵌入式Linux的竞技舞台中展开了激烈竞争,这主要是因为它们占用很少的资源、执行的速度很快并且具有定制窗口构件的支持。

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