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嵌入式Linux移植 广东省嵌入式软件公共技术中心 2007年7月14日 课程介绍 主要介绍 嵌入式系统结构 嵌入式软件开发 Bootloader设计 一 嵌入式系统结构 嵌入式系统是一个计算机系统； 嵌入式系统一般包括硬件和软件两部分 这里的硬件是以一个高性能的处理器（通常是32位处理器）为基础； 软件是以一个多任务操作系统为基础的综合平台； 这样一个软、硬件平台是单片机无法比拟的，可称之为“嵌入式系统”。 （1）嵌入式硬件平台 （2）嵌入式系统软件 嵌入式软件可以分为两大类： 系统软件：控制和管理嵌入式系统资源，一般是内核。 应用软件：在系统软件之上，如GUI（图形界面），网络服务器软件等。 （2）嵌入式软件结构 嵌入式软件开发 嵌入式应用开发过程 一个嵌入式应用项目的开发过程是一个硬件和软件设计的综合过程，是一个系统设计过程，主要经历以下步骤： 硬件设计与实现 引导加载程序的设计 操作系统的移植（主要是驱动程序移植） 应用程序的设计 系统调试，样机交付 其中，引导加载程序，操作系统移植，应用程序设计是软件设计，具有自己的特点。 嵌入式软件开发的特点 需要交叉编译 硬件平台处理器较慢，内存和外存容量小等等； 把软件开发放在高性能的PC机上进行； PC机上CPU指令集与嵌入式CPU的指令集是不同的，因此，在PC机上开发嵌入式软件需要交叉编译。 需要移植 由于嵌入式系统是一个软硬件定制的系统，硬件平台各不相同，软件设计需要根据不同的硬件设备来添加或修改相应的代码，这就是移植。 基于linux的嵌入式软件设计 在一个硬件平台上设计一个基于linux的软件系统，需要的工作可以分为以下三部分： Bootloader设计 Linux内核的定制移植，驱动程序的开发 应用程序的设计 根据GEC2410开发板，构建嵌入式linux系统 接下来，我们以gec2410开发板为硬件平台，介绍构建一个嵌入式linux系统的原理和过程。 系统软件有以下部分组成 Bootloader为u-boot Linux内核的版本为2.6.14 应用程序由busybox、bash等构成 Bootloader设计 Bootloader介绍 Bootloader程序是系统加电后运行的第一段代码； 通常嵌入式CPU上电或者复位时都会跳到一个特定的地址开始执行；如：ARM是0x0地址； 通常用某种类型的固态存储设备(FLASH )映射到这个预先安排的地址上； 因此在系统加电后，CPU 将首先执行的是这个特定地址上的 Boot Loader 程序。 Bootloader依赖于硬件平台，因此bootloader程序一般都需要移植。 Bootloader程序结构 Bootloader程序的结构一般分为两个阶段： Stage 1: 汇编语言编写，达到短小精悍的目的； Stage 2: C语言编写，实现更加复杂的功能； 实验：结合gec2410的bootloader程序分析bootloader程序的结构; U-boot的介绍 Uboot是德国DENX软件工程小组开发的、支持多种嵌入式CPU的bootloader程序。 可引导的嵌入式操作系统： UBoot不仅仅支持嵌入式Linux系统的引导，当前，它还支持NetBSD, VxWorks, QNX, RTEMS, ARTOS, LynxOS嵌入式操作系统。 支持的处理器： UBoot支持PowerPC、MIPS、 x86、ARM、NIOS、XScale等诸多常用系列的处理器。 特点： 功能多、灵活性强、开发积极、开放源代码、属于“monitor” U-boot的介绍 uboot的获得： 从下面地址下载uboot的源代码。 /projects/uboot 邮件列表： /lists/listinfo/u-boot-users/ U-boot的源码结构 uboot的目录结构 顶层有18个子目录，分别存放和管理不同的源代码。这些目录分三类： 与处理器体系结构或者开发板硬件直接相关 存放通用的函数或者驱动程序的目录 存放uboot的应用程序、工具、文档的目录 U-boot的源码结构 uboot的目录结构 board：存放与开发板有关的文件。每一个开发板都以一个子目录出现在当前目录中。如smdk2410 common：实现uboot支持的命令，每一条命令都对应一个文件。例如bootm命令 - cmd_bootm.c。 cpu：与特定CPU架构相关目录，每一款Uboot下支持的CPU在该目录下对应一个子目录，比如有子目录arm920t等。 doc：文档目录。Uboot有非常完善的文档，推荐大家参考阅读。 drivers：Uboot支持的设备驱动程序都放在该目录，比如各种网卡、串口和USB等。 U-boot的源码结