基于arm7的uclinux移植(嵌入式课程设计)

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1、基于ARM7的uClinux移植1．引言随着计算机技术的发展，嵌入式系统已不仅仅属于计算机领域的一个研究热点，在电子、工业控制、航空航天等领域都有广泛的应用。嵌入式设备应用广泛，几乎包括了我们周围的所有电器设备：PDA、手机、机顶盒、汽车、微波炉、自动取款机等。和通用计算不同的是嵌入式系统针对的是具体的专用系统，一般也都具有成本和空间的敏感性，它的硬件和软件都必须高效率的设计。在航空航天、医疗等特殊应用领域还要求做到很高的安全可靠性。嵌入式系统还可以根据任务灵活的增减软硬件。uClinux在官方网站(www.uClinux.

2、org)中有源代码提供，同时也有文档说明所支持的体系结构。结合实际的应用，在众多的体系结构中选择一种。下面介绍一下在移植uClinux中会遇到的一些关键问题。（1）交叉编译环境的建立移植uClinux必须有一台PC机，安装了Linux操作系统。同时还要有一块测试板，测试板的体系结构uClinux必须支持。对于不同体系结构，GNU都提供了相应的开发软件包。这可以到网上查找，有些是源代码包，下载后要经过GCC的编译才能应用;有些是应用程序包，安装后即可使用。安装完了工具包后，Linux中就有了基于该体系结构的编译器，链接器，调试

3、器以及一些实用小工具，例如反汇编，反编译等，以后编译uClinux内核，制作文件系统都要依赖交叉编译系统。（2）uClinux的内核加载方式的问题uClinux的内核有两种可选的运行方式:可以在Flash上直接运行，也可以加载到内存中运行。前者可以减少内存需要。Flash运行方式:把内核的可执行映像文件烧到Flash上，系统启动时从Flash的某个地址开始逐句执行。这种方法实际上是很多嵌入式系统采用的方法。内核加载方式:把内核的压缩文件存放在Flash上，系统启动时读取压缩文件在内存里解压，然后开始执行，这种方式相对复杂一些

4、，但是运行速度可能更快(RAM的存取速率要比Flash高)。同时这也是标准Linux系统采用的启动方式。这里需要编写一个Bootloader软件。Bootloader软件实现的功能包括开机寄存器的配置，内核与文件系统的加载，传递硬件与启动参数给内核。网上有许多Bootloader可以下载，但是都需要根据自己测试板硬件的信息进行改写。与PC机上的加载过程做对比，Bootloader的功能类似BIOS+LinuxLILO。（3）uCIinux内核的编译网上有许多uClinux源代码，最著名的就是uClinux官方网站。从网上下载

5、一个uClinux的源代码，根据自己的需要对内核进行裁减，用交叉编译器对内核进行编译。（4）uClinux的根(root)文件系统制作及其加载uClinux系统采用:omfs文件系统，这种文件系统相对于一般的ext2文件系统要求更少的空间。空间的节约来自于两个方面:首先内核支持romfs文件系统比支持ext2文件系统需要更少的代码;其次romfs文件系统相对简单，在建立文件系统超级块（Superblock)需要更少的存储空间。romfs文件系统不支持动态擦写保存，对于系统需要动态保存的数据采用虚拟ram盘的方法进行处理(ra

6、m盘将采用ext2文件系统)。同时uClinux内核也支持各种文件系统，例如，网络文件系统，在需要时可以进行mount。在编译内核的同时也可以选择编译文件系统中的应用程序。在源代码包中有许多应用程序源代码，可以根据自己的需要进行选择。由于基于Linux的应用程序较多且源代码开发，因此基于uClinux的产品可以进行快速开发，只要能够找到相应的源代码，在制作文件系统时编译进去就可以了。2．uClinux概述Linux是跨平台的操作系统，可支持X86,MIPS,ARM等各种内核，但无论哪一种内核，Linux运行都必须有内存管理单

7、元。为了解决没有内存管理单元芯片如何运行Linux,GNU组织开发了uClinux，一种类Linux的操作系统。uClinux是专为无存储器管理单元(MMU)的微控制器打造的嵌入式Linux操作系统。uClinux首先被移植到摩托罗拉的MC68328DragonBall集成微处理器上。从那以后，uClinux越来越受到业界的青睐，被移植到更多的无MMU芯片上。uClinux是嵌入式linux的一个分支，具有开源的代码，便于扩充实时性的要求，很高的适应性和可靠性，成熟的开发工具和可灵活配置的内核。一个嵌入式uClinux系统由

8、下面三个基本部分组成：引导程序、uClinux内核(由内存管理、进程管理和中断处理等构成)和文件系统。uClinux可以通过定制使内核小型化，还可以加上GUI(图形用户界面)和定制应用程序，并将其放在ROM,RAM,FLASH或DiskOnChip中启动。由于嵌入式uClinux操作系统的