嵌入式开发-Linux操作系统实现了在PC104 上的裁减和移植.pdfVIP

嵌入式 Linux 操作系统在 PC104 上的实现 马记平，彭楚武，蒙娟，张斌 （湖南大学电气与信息工程学院，长沙 410082 ） 摘要：论文简要分析了Linux 操作系统启动过程，介绍了 Busybox 、MiniGUI 等优秀的嵌入式专用软 件，以及以 PC104 主板和 CF （CompactFlash ）卡构建带图象用户界面（GUI ）的嵌入式Linux 操作系统的 关键技术。 关键词：启动过程；Linux ；GUI ；MiniGUI 中国分类号：TP36 TP36 文献标识码：B Implementation of Embedded Linux on PC104 Motherboard MA Ji-ping ，PENG Chu-wu ，MENG Juan ，ZHANG Bin （College of Electric and Information Engineering ，Hunan University ，Changsha，China 410082 ） Abstract: This paper analyses the startup process of linux,and introduces some embedded software such as Busybox 、MiniGUI.The key technique of using PC104 board and CompactFlash card to design a Linux system with GUI(graphic user interface) are analysed. Keyword: startup process;Linux;GUI;MiniGUI 1 引言 Linux 从问世到现在，短短的十几年时间已经发展成为功能强大、设计完善的操作系统之一，可运行 在 X86 、MIPS 、ARM 、Motorola 、NEC 等多种硬件平台，而且开放源代码，可以定制，在新兴的嵌入式 操作系统领域获得了飞速的发展。采用 PC104 主板，可以大大减小体积，系统更加紧凑可靠，而且 PC104 主板上的 CPU 一般都是 X86 结构，方便于 linux 在其上的裁减和移植，Linux 在 PC104 上可成功移植为系 统的后续快速开发奠定基础。 2 Linux 的启动过程分析 为了更好的理解嵌入式 Linux 操作系统在 PC104 上的实现，首先讨论一下 Linux 操作系统的启动过程， 下面以内核引导程序 GRUB 为例，介绍 Linux 在 X86 PC 机上的启动过程。启动过程分为五个阶段： ①加电复位； ②BIOS 自举阶段； ③MBR 中的GRUB 的启动； ④Linux 内核的运行及系统的初始化； ⑤init 进程的运行。 系统加电或复位后，指令指针指向地址 0xFFFF0 【6】 ，这个地址在系统的ROM-BIOS 空间，存放 BIOS 启动代码。进入 BIOS 启动后，首先上电自检，完成内存检验、键盘检验、DMA 控制器测试、8259 中断 控制器测试等，然后对系统内的硬件设备进行监测和连接。若检查出致命错误则停机，并显示错误信息， 把测试所得数据存放到 BIOS 的数据区。最后判断磁盘设备是否准备好，若无磁盘设备相连或没有主引导 记录，则显示出错信息。否则将 MBR 的Boot Loader 调至内存 0x07C00 处【6】 ，并将控制权交给 Boot Loader 。 硬盘的 0 磁道的第一个扇区称为 MBR(Master Boot Recorder),它的大小是 512 字节。Boot Loader 通常 是一段汇编代码，存放在 MBR 中，作用是将系统启动代码读到内存中，GRUB （GRand Unified Bootloader ） 是一个独立于作业系统之外的开机程序，可以进行多操作系统的引导。若将 GRUB 安装在 M