嵌入式系统及技术实验实验三.pdfVIP

实验三 Linux 开发环境的搭建 3.1 实验目的 了解Linux 开发环境； 掌握Uboot 和Linux 内核的编译，配置NFS 网络文件系统 熟悉Linux 内核烧写流程； 通过在PC 机上搭建Linux 开发环境和编译Uboot 、Linux 内核，了解ARM 6410 在Linux 环境下的开发过程。 3.2 预备知识 一、交叉编译器 在一种计算机环境中运行的编译程序，能编译出在另外一种环境下运行的代码，我们就 称这种编译器支持交叉编译。这个编译过程就叫交叉编译。简单地说，就是在一个平台上生 成另一个平台上的可执行代码。这里需要注意的是所谓平台，实际上包含两个概念：体系结 构（Architecture ）、操作系统（Operating System ）。同一个体系结构可以运行不同的操作 系统；同样，同一个操作系统也可以在不同的体系结构上运行。举例来说，我们常说的x86 Linux 平台实际上是Intel x86 体系结构和Linux for x86 操作系统的统称；而x86 WinNT 平 台实际上是Intel x86 体系结构和Windows NT for x86 操作系统的简称。 有时是因为目的平台上不允许或不能够安装我们所需要的编译器，而我们又需要这个编 译器的某些特征；有时是因为目的平台上的资源贫乏，无法运行我们所需要编译器；有时又 是因为目的平台还没有建立，连操作系统都没有，根本谈不上运行什么编译器。 交叉编译这个概念的出现和流行是和嵌入式系统的广泛发展同步的。我们常用的计算机 软件，都需要通过编译的方式，把使用高级计算机语言编写的代码（比如 C 代码）编译 （compile ）成计算机可以识别和执行的二进制代码。比如，我们在Windows 平台上，可使 用Visual C++开发环境，编写程序并编译成可执行程序。这种方式下，我们使用PC 平台上 的Windows 工具开发针对Windows 本身的可执行程序，这种编译过程称为native compilation， 中文可理解为本机编译。然而，在进行嵌入式系统的开发时，运行程序的目标平台通常具有 有限的存储空间和运算能力，比如常见的 ARM 平台，其一般的静态存储空间大概是 16 到 32MB，而CPU 的主频大概在100MHz 到500MHz 之间。这种情况下，在ARM 平台上进行 本机编译就不太可能了，这是因为一般的编译工具链（compilation tool chain ）需要很大的存 储空间，并需要很强的CPU 运算能力。为了解决这个问题，交叉编译工具就应运而生了。 通过交叉编译工具，我们就可以在 CPU 能力很强、存储控件足够的主机平台上（比如 PC 上）编译出针对其他平台的可执行程序。 要进行交叉编译，我们需要在主机平台上安装对应的交叉编译工具链（cross compilation tool chain ），然后用这个交叉编译工具链编译我们的源代码，最终生成可在目标平台上运行 的代码。常见的交叉编译例子如下： 1、在Windows PC 上，利用ADS （ARM 开发环境），使用armcc 编译器，则可编译 出针对ARM CPU 的可执行代码。 2 、在Linux PC 上，利用arm-linux-gcc 编译器，可编译出针对Linux ARM 平台的可执 行代码。 1 3、在Windows PC 上，利用cygwin 环境，运行arm-elf-gcc 编译器，可编译出针对ARM CPU 的可执行代码。 本次实验涉及到的是嵌入式Linux 开发的交叉编译器arm-linux-gcc，从体系结构角度来 讲，借助其编译生成的程序是由ARM 平台下机器指令构成的可执行程序。 二、UBOOT 简介 U-Boot ，全称Universal Boot Loader ，是遵循GPL 条款的开放源码项目。从FADSROM 、 8xxROM、PPCBOOT 逐步发展演化而来。其源码目录、编译形式与Linux 内核很相似，事 实上，不少U-Boot 源码就是相应的Linux 内核源程序的简化，尤其是一些设备的驱动程序， 这从U-Boot 源码的注释中能体现这一点。但是U-Boot 不仅仅支持嵌入式Linux 系统的引导， 当前，它还支持N