《嵌入式操作系统及应用》课程讲义.docVIP

嵌入式Linux操作系统实验教程 （与凌阳SP-32AM11B—ARM9+Score7双核实验箱配套） 序言 目前，有很多嵌入式操作系统都得到广泛应用，如Vxworks、Linux、Windows CE、μC/OS等。嵌入式操作系统与普通操作系统一样，基本都具有进程管理、存储器管理、设备管理、文件管理、人机接口等几大功能模块，各功能模块的原理在《操作系统原理》课程中都有概念性的阐述。《嵌入式操作系统及应用》课程具有与《操作系统原理》课程不一样的目标，操作系统在嵌入式系统中的应用，虽然也会涉及原理的讲授，但这些原理都是面向应用的。 本教程选择应用较广泛的Linux作为教学内容。基于Linux的嵌入式系统最可能进行的软件开发包括：一是内核的移植，二是相关设备驱动程序的开发，三是具体应用程序的开发。内核的移植要求对所采用的硬件和内核本身有透彻的理解，难度较大，并且现在对流行的硬件都已有现成的移植代码，因此本教程只在移植后的代码基础上进行Linux内核的配置与编译以及根文件系统的开发。比较而言，嵌入式系统的外部设备千差万别，操作系统不可能包含进所有外部设备的驱动程序，一部分驱动程序就需要应用系统的开发人员进行开发，同时Linux操作系统为驱动程序的开发提供了统一的接口，只要熟悉相关外部设备的工作原理就能进行开发，难度不大，基于实用性和难易性考虑，本教程将其作为重点内容进行阐述。基于Linux的应用程序开发涉及进程和线程操作、系统调用、网络编程、图形界面设计等。Linux进程及线程的创建、同步与通信是《操作系统原理》课程的实验项目，本教程不再重复阐述。网络编程、图形界面设计内容较多，在其它课程中讲授，本教程也不再阐述。 本教程包括两个部分。第一部分介绍应用所涉及的原理，共章。第1章对Linux操作系统进行简要介绍，第2章对Linux的文件系统进行介绍，第章对Linux进行介绍，第章对Linux的。第二部分包括10个项目。实验1练习shell编程，实验练习建立嵌入式Linux开发环境的方法，实验6练习不需要硬件的字符设备驱动程序的开发方法，实验ADC驱动驱动程序的开发方法，实验驱动程序，实验练习基于RAM的块设备驱动程序开发方法，实验1练习其中，实验1可以直接在PC机进行，其余实验项目需凌阳ARM9+Score7 双核实验箱完成。针对Linux的常用命令、编辑器操作方法进行练习本教程主要以《ARM9+Score7 双核实验箱─Linux平台篇》《Linux操作系统实验教程》以及《嵌入式Linux驱动程序开发实例教程》为资料来源，具体请见书末参考文献。作者 2012年月3日 第1 章 Linux操作系统简介 1 1.1 Linux 的渊源和发展简史 1 1.2 Linux 的基本特性 2 1.3 Linux 内核的开发模式与内核版本号 3 1.4 Linux 发行版介绍 3 1.5 Linux 内核源代码组织结构 4 1.6 学习Linux 的辅助软件介绍 5 第2章 Linux操作系统的基本操作 7 2.1 文件及目录操作命令 7 2.2 显示命令 10 2.3 文件压缩及解压命令 11 2.4 网络命令 12 2.5 改变文件访问权限的命令 12 2.6 帮助命令 13 2.7 挂装卸载文件系统命令 14 第3章 嵌入式Linux基本编程 16 3.1 文本文件的编辑 16 3.2程序的编译 18 3.2.1直接使用gcc编译 18 3.2.2使用make命令进行编译 19 3.3与嵌入式编程有关的C语言基础 21 3.3.1位运算 21 3.3.2使用位运算操作I/O端口中的位 23 3.3.3 sizeof运算符与typedef类型声明 24 3.3.4通过指针访问数据 25 习题3 28 第?4?章?Shell脚本编程 29 4.1?Shell的历史 29 4.2?Shell如何执行命令 30 4.2.1?执行交互式命令 30 4.2.2?执行脚本 30 4.3?Shell的基本语法 32 4.3.1?变量 32 4.3.2?文件名代换（Globbing）：* ? [] 33 4.3.3?命令代换：`或 $() 33 4.3.4?算术代换：$(()) 33 4.3.5?转义字符\ 34 4.3.6?单引号 34 4.3.7?双引号 35 4.4?Shell脚本语法 35 4.4.1?条件测试：test [ 35 4.4.2?if/then/elif/else/fi 36 4.4.3?case/esac 37 4.4.4?for/do/done 38 4.4.5?while/do/done 39 4.4.6?位置参数和特殊变量 39 4.4.7?函数 40 4.5?Shell脚本的调试方法 41 4.6?bash启动脚本 41 4