基于linux的嵌入式系统开发中若干技术及其应用研究

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1、学校代号学号密级10532G02241508湖南大学硕士学位论文基于Linux的嵌入式系统开发中若干技术及其应用研究雯焦叟谊厶筵当!扬遮昱顷丝刍曩驱整；奎￡蕴熬援佳盛副教援墙羞墼焦；毯{!￡堂医童些各整!毯在王捏迨塞握窑旦羽12QQ5笙5旦8H迨塞置班旦甥；2QQ5生5崖18旦釜辩耋虽叁圭压!逝圣直熬援摘要随着后PC时代的到来，嵌入式系统的使用越来越广泛，大量高性能的32位嵌入式处理器被采用，它们大多需要嵌入式操作系统的支持，以减轻开发者的工作强度和发挥嵌入式处理器的优良性能。近年来，Linux由于性能优越、支持硬

2、件平台广泛、源代码公开、具有强劲的网络功能，采用Linux构建嵌入式系统已成为一种很有诱惑力的选择方案，它的应用蕴含了巨大的商机。因此基于Linux研究嵌入式系统的开发技术具有重要的意义。本文基于Linux针对文件系统构建、设备驱动程序开发、BootLoader及系统内核移植这几个底层关键技术，来展开对嵌入式系统的丌发技术研究。首先研究了嵌入式Linux中常用的几种文件系统格式，通过分析比较它们的优缺点，采用Tmpfs+Cramfs+Jffs／Yaffs多种文件系统混和使用来构建嵌入式根文件系统，解决了采用单一文件

3、系统格式的不足，同时采用累加法从最基本的文件系统包开始，逐步将系统所需文件内容加入，构造了一个Root文件系统原型，此文件系统具有体积小、可写的特点。驱动程序一直是嵌入式系统开发中的重点，本文研究了Linux设备管理方法和设备驱动程序的中断实现机制，通过分析Linux字符设备驱动程序的开发过程，提取了字符设备驱动程序开发的公共部分，为字符设备驱动程序设计了一个开发框架，此框架完成了与内核相关的事务，简化了字符设备驱动程序的编写。接着研究了BootLoader的体系结构、工作流程及内核的启动过程，从Bootloade

4、r移植和内核移植两个方面分析了Linux的移植过程；为目标平台映像文件设计了一种制作方法，使得需要下载到Flash的多个映像文件一次可以下载完毕，从而简化了下载步聚。最后，设计了一个面向工业控制的嵌入式网关软件开发平台，集成了上面所提到的技术，在此平台上开发应用程序可以将工业现场接入Internet，为Linux在嵌入式系统中的应用提供了一个应用典例。关键词：嵌入式系统；Linux；文件系统；设备驱动；引导加载程序；移植AbstractWiththecomingofpost—PCera，theembeddedsys

5、temisusedmoreandmorewidely，Alargeamountof32high—performanceembeddedprocessorsareadopted，inordertoalleviateworkingintensityofdevelopereffectiveandexertthepowerperformanceofembeddedprocessor，theymostlyneedsupportoftheembeddedoperatingsystem．Inrecentyears，Linuxpo

6、ssessesmanyadvantages，suchas，goodperformance，widelyplatformsupporting，opensourcecode，poweraccessofnetworksupporting，thusadoptingLinuxtobuildtheembeddedsystemhasalreadybecameakindofveryspectacularchoicescheme，Itsapplicationcontainstheenormousbusinessopportunity

7、．SoitissignificanttoresearchthedevelopmentofembeddedsystembasedonLinux．TheresearchofthepaperfocusesonseveralkeytechnologiesofembeddedsystemdevelopmentbasedonLinux，theyarebuildingoffilesystem、buildingofdevicedriver、buildingofBootloaderandhowtoportthekernelofLin

8、ux，Firstly，thethesisresearchesmultiformprevailingFilesystemofembeddedsystembasedonLinux，thenanalysesandcomparesthefeaturesofthosefilesystems．Tosolvethedeficiencyofadoptingthesystem