资料介绍
目前,在嵌入式系统中基于ARM微核的嵌入式处理器已经成为市场主流。随着ARM技术的广泛应用,建立面向ARM构架的嵌入式操作系统成为当前研究的热点问题。
已经涌现出许多嵌入式操作系统,如VxWork,windows-CE,PalmOS,Linux等。在众多的嵌入式操作系统中,Linux以其开源代 码及免费使用倍受开发人员的喜爱。本文选用的微处理器S3C2410是基于32位ARM920T内核的微处理器,基于此处理器构造一Linux嵌入式操作 系统,将其移植到基于32位的ARM920T内核的系统中,在此基础上进行应用程序开发。
l、开发环境介绍
1.1、基于S3C2410ARM920T的硬件平台
该系统的硬件平台为深圳旋极公司提供,硬件的核心部件为三星$3C2410ARM920T芯片,外围还包括:64MNANDFLASH和RAM外围存储 芯片;串口、网口和USB外围接口;CSTNLCD和触摸屏外围显示设备;UDAl34lTS的外围音频设备。S3C2410处理器和外围设备共同构成了 基于ARM920T的开发板。
1.2、嵌入式Linux软件系统
该嵌入式Linux的软件系统包括以下4个部分:引导加载程序vivi;Linux2.6.14内核;YAFFS2文件系统以及用户程序。他们的可执行映像依次存放在系统存储设备上.
与通常的嵌入式系统布局有所不同,本系统在引导加载程序和内核映像之间还增加了一个启动参数区,在这个区里存放着系统启动参数。引导加载程序通过调用这 些参数来决定启动模式、启动等待时间等,这些启动参数的增加加强了系统的灵活性。本系统采用64MNANDFLASH的存储设备。
2、嵌入式Linux系统设计与实现
2.1、引导加载程序vivi
2.1.1、vivi的基本功能
该系统使用的:Bootloader是vivi,vivi是韩国MIZIResearch公司为其开发的SMDK2410开发板编写的一款引导程序。 vivi是CPU加电后运行的第一段程序,其基本功能是初始化硬件设备、建立内存空间的映射图,从而为调用嵌入式Linux内核做好准备。
vivi由2部分组成:一部分是依赖于CPU体系结构的代码,用汇编语言实现对硬件环境的初始化,并为第二部分代码的执行做好准备;另部分是用C语言实 现内存空间的映射,并将Linux内存映像和根文件系统映像从FLASH上读到RAM空间中,设置好启动参数,最后调用内核。
2.1.2、Bootloadcrvivi移植
从网站www.mizi.com下载vivi源码并解压,按以下步骤进行移植,该系统使用ARM-GCC一2.95.2对vivi进行编译。
(1)、指定/vivi/Makefile文件中的CROSS-COM-PILE,Linux-INCLUDE-DIR,ARM-GCC-LIBS,如下面的参考路径:
Linux_INCLUDE_DIR=/opt/host/armv41/include/;
CROSS_COMPILE=/opt/host/armv41/bin/armv41-unknown-Linux-:
ARM-GCC-LIBS=/opt/host/armv41/lib/gcc-lib/armv41一unknown-Linux/2.95.2:
(2)、修改/vivi/arch/s3c2410/smdk.C文件里的mtd-par-tition-tdefault-mtd-partitions[]分区内容如表1所示;
(3)、增加/vivi/lib/loadyaffs.C文件,实现烧写yaffs2
映像文件;修改/vivi/lib/Config_cmd.in,增加如下一行:bool‘loadyaffstOflashcommand’CONFIG-LOAD-YAFFS,使得loadyaffs命令可作为可选项;
(4)、执行make distclean:清理vivi编译环境;执行make menu config进行对vivi裁剪,根据实际情况进行选择,注意要选上“[*]load yaffs t0 flash command”因为这里用的是YAFFS2文件系统,需要vivi支持YAFFS2映像下载;执行make生成所需要的文件vivi;
(5)、采用JTAG烧写映像到目标板NAND FLASH的零地址处,实现引导程序的装载。
2.2、Linux2.6.14内核的移植
2.2.1、内核的选择
Linux内核版本的更新速度非常快,但Linux的内核版本发行同Linux对嵌入式处理器支持程度的发展是不同步的,因此,需要对特定的处理器体系 结构选择合适的内核,并且根据其硬件功能部件加上相应的补丁。根据S3C2410的体系结构以及外围硬件特性,该系统采用Linux2.6.14内核,所 用的编译器为ARM-Linux-GCC一3.4.1版本;由于该系统采用的是YAFFS2文件系统,因此需要从网上下载yaffs2.tar.gz文 件,解压并执行“./patch.ker.sh/I.inux2.6.14”命令,对I.inux内核打补丁使其支持YAFFS2文件系统。
已经涌现出许多嵌入式操作系统,如VxWork,windows-CE,PalmOS,Linux等。在众多的嵌入式操作系统中,Linux以其开源代 码及免费使用倍受开发人员的喜爱。本文选用的微处理器S3C2410是基于32位ARM920T内核的微处理器,基于此处理器构造一Linux嵌入式操作 系统,将其移植到基于32位的ARM920T内核的系统中,在此基础上进行应用程序开发。
l、开发环境介绍
1.1、基于S3C2410ARM920T的硬件平台
该系统的硬件平台为深圳旋极公司提供,硬件的核心部件为三星$3C2410ARM920T芯片,外围还包括:64MNANDFLASH和RAM外围存储 芯片;串口、网口和USB外围接口;CSTNLCD和触摸屏外围显示设备;UDAl34lTS的外围音频设备。S3C2410处理器和外围设备共同构成了 基于ARM920T的开发板。
1.2、嵌入式Linux软件系统
该嵌入式Linux的软件系统包括以下4个部分:引导加载程序vivi;Linux2.6.14内核;YAFFS2文件系统以及用户程序。他们的可执行映像依次存放在系统存储设备上.
与通常的嵌入式系统布局有所不同,本系统在引导加载程序和内核映像之间还增加了一个启动参数区,在这个区里存放着系统启动参数。引导加载程序通过调用这 些参数来决定启动模式、启动等待时间等,这些启动参数的增加加强了系统的灵活性。本系统采用64MNANDFLASH的存储设备。
2、嵌入式Linux系统设计与实现
2.1、引导加载程序vivi
2.1.1、vivi的基本功能
该系统使用的:Bootloader是vivi,vivi是韩国MIZIResearch公司为其开发的SMDK2410开发板编写的一款引导程序。 vivi是CPU加电后运行的第一段程序,其基本功能是初始化硬件设备、建立内存空间的映射图,从而为调用嵌入式Linux内核做好准备。
vivi由2部分组成:一部分是依赖于CPU体系结构的代码,用汇编语言实现对硬件环境的初始化,并为第二部分代码的执行做好准备;另部分是用C语言实 现内存空间的映射,并将Linux内存映像和根文件系统映像从FLASH上读到RAM空间中,设置好启动参数,最后调用内核。
2.1.2、Bootloadcrvivi移植
从网站www.mizi.com下载vivi源码并解压,按以下步骤进行移植,该系统使用ARM-GCC一2.95.2对vivi进行编译。
(1)、指定/vivi/Makefile文件中的CROSS-COM-PILE,Linux-INCLUDE-DIR,ARM-GCC-LIBS,如下面的参考路径:
Linux_INCLUDE_DIR=/opt/host/armv41/include/;
CROSS_COMPILE=/opt/host/armv41/bin/armv41-unknown-Linux-:
ARM-GCC-LIBS=/opt/host/armv41/lib/gcc-lib/armv41一unknown-Linux/2.95.2:
(2)、修改/vivi/arch/s3c2410/smdk.C文件里的mtd-par-tition-tdefault-mtd-partitions[]分区内容如表1所示;
(3)、增加/vivi/lib/loadyaffs.C文件,实现烧写yaffs2
映像文件;修改/vivi/lib/Config_cmd.in,增加如下一行:bool‘loadyaffstOflashcommand’CONFIG-LOAD-YAFFS,使得loadyaffs命令可作为可选项;
(4)、执行make distclean:清理vivi编译环境;执行make menu config进行对vivi裁剪,根据实际情况进行选择,注意要选上“[*]load yaffs t0 flash command”因为这里用的是YAFFS2文件系统,需要vivi支持YAFFS2映像下载;执行make生成所需要的文件vivi;
(5)、采用JTAG烧写映像到目标板NAND FLASH的零地址处,实现引导程序的装载。
2.2、Linux2.6.14内核的移植
2.2.1、内核的选择
Linux内核版本的更新速度非常快,但Linux的内核版本发行同Linux对嵌入式处理器支持程度的发展是不同步的,因此,需要对特定的处理器体系 结构选择合适的内核,并且根据其硬件功能部件加上相应的补丁。根据S3C2410的体系结构以及外围硬件特性,该系统采用Linux2.6.14内核,所 用的编译器为ARM-Linux-GCC一3.4.1版本;由于该系统采用的是YAFFS2文件系统,因此需要从网上下载yaffs2.tar.gz文 件,解压并执行“./patch.ker.sh/I.inux2.6.14”命令,对I.inux内核打补丁使其支持YAFFS2文件系统。
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