第9章基于linux操作系统的arm编程

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1、基于ARM9和Linux嵌入式系统设计329第9章基于ARM9和Linux嵌入式系统设计本章将学习如何进行嵌入式Linux系统的开发。读完本章，读者将了解以下内容：●嵌入式Linux的开发环境。●Linux开发工具GNUgcc的使用。●GNUmake命令和makefile文件。●GDB调试器。●嵌入式Linux下C语言编程。●嵌入式Linux引导程序。●嵌入式Linux下程序调试应用举例。9.1嵌入式Linux的开发环境嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础、软硬件均可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体

2、积、功耗严格要求的专用计算机系统。其发展已有二十多年的历史，国际上也出现了一些著名的嵌入式操作系统，如VxWorks，PalmOS，WindowsCE等，但这些操作系统均属于商品化产品，价格昂贵且由于源代码不公开导致了诸如对设备的支持，应用软件的移植等一系列的问题。而Linux作为一种优秀的免费操作系统，近几年在嵌入式领域异军突起，成为了最有潜力的嵌入式操作系统。9.1.1嵌入式Linux开发环境建立进行项目开发前，首先要做的是搭建一套基于Linux操作系统的应用开发环境，一般由目标板和宿主机所构成。目标板用于运行操

3、作系统和系统应用软件，目标板所用到的操作系统的内核编译、应用程序的开发和调试规则需要通过宿主机来完成。开发环境对硬件没有特殊的要求，但是为了双方之间建立连接关系，关键的接口（包括串口、以太网口和USB口等）是必不可少的。嵌入式Linux开发环境有几个方案：（1）在WINDOWS下安装Linux虚拟机后，目前大多情况下使用VWare软件；（2）直接安装Linux操作系统。若使用纯LINUX操作系统开发环境。多数使用的开发环境为RedHat9，RedHat9支持中文，并且包含了绝大部分的开发工具，不用担心装了Linux就

4、不能使用WinDows的问题。一般的情况都是用户已经有了WINDOWS操作系统，再安装Linux，Linux会自动安装一个叫作GRUB的启动引导软件，可以选择引导多个操作系统。可现在的微型计算机的CPU速度快，内存容量大，因此，相当多的ARM嵌入式系统的开发人员使用在WINDOWS下安装Linux虚拟机，这样，开发人员就可在WINDOWS和Linux两种操作系统下任意切换使用。给开发人员带来许多方便。基于ARM9和Linux嵌入式系统设计3299.1.2嵌入式Linux开发的一般过程嵌入式Linux融合了嵌入式和Li

5、nux的特点，其开发与一般的应用程序开发相比有着自己的特点，下面简要的介绍一下嵌入式Linux开发的一般过程。了解硬件是首要的一步，这是嵌入式开发的特点决定的。了解硬件指的是了解整个硬件，判断硬件对于当前的应用来说是否合适。嵌入式系统中需要使用到CPU和各种外围设备，由此需要收集相关硬件的资料，包括CPU，芯片手册和各种外围设备的手册以及相关的各种电路图等，并对整体系统有较深入的了解。了解硬件后，下一步就该准备需要使用的Linux工具以及其他工具，这些工具包括针对所用CPU的编译器/汇编器/连接器、相应的库工具、目标

6、文件分析/管理工具、符号查看器等。由于Linux的开放性，针对不同目标平台的Linux工具都可在网上免费得到，这些工具的绝大部分都由GNU提供。所需要的其他工具还包括硬件厂商提供给公司的工具，如编程器、下载工具和查错器等。所有这些工具对以后的开发、调试等都可说是必不可少的。做好以上的准备工作后，就要进入实质性的工作阶段了。首先需要安排内存地址，如SDRAM的内存地址，Flash的内存地址等，这需要与实际应用和硬件状况相结合来考虑，要根据硬件的限制以及实际应用的需要对内存地址进行合理的安排，同时要注意内存地址应具有一定

7、的伸缩性，以便于将来需要改动时所做的变动达到最小。一般来说，嵌入式Linux的内存地址安排体现在连接脚本当中。接着就该进入编写启动代码和机器相关代码阶段了。各种不同目标系统，甚至相同目标系统的启动代码和机器相关代码也是不相同的。启动代码一般需要完成硬件初始化、装载内核、安装根文件系统以及开始内核执行的工作，不同目标平台的启动代码一般可通过参考Linux下已有的启动代码和相关CPU的手册进行编写。启动代码和机器相关代码编程完成，并可以启动系统后，下一步就可以开始驱动程序的编写了。嵌入式Linux系统驱动程序开发与普通L

8、inux开发并没有太大的区别，都需要对相关的硬件作出了解，同时需要遵循Linux编写驱动程序的一些规则，编写完一个驱动程序后，一般还要写一个相应的测试程序以便随时进行测试。Linux下各种不同类型的设备都有相当多的驱动程序源码可以参考，因此实际编写时更多的时间是花在对特定硬件特性的熟悉上。除了以上提到的这些步骤外，进行实际开发时，很多时候还要进