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      嵌入式系統|嵌入式Linux開發簡介

      時間:2009-06-22 23:06:04來源:網絡 作者:admin 點擊:

      嵌入式系統是以應用為中心,以計算機技術為基礎、軟硬件均可裁剪、適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統。其發展已有二十多年的歷史,國際上也出現了一些著名的嵌入式操作系統,如VxWorks,Palm OS,Windows CE等等,但這些操作系統均屬于商品化產品,價格昂貴且由于源代碼不公開導致了諸如對設備的支持 ,應用軟件的移植等一系列的問題。而Linux作為一種優秀的Free OS,近幾年在嵌入式領域異軍突起,成為了最有潛力的嵌入式操作系統。

        嵌入式Linux融合了嵌入式和Linux的特點,其開發與一般的應用程序開發相比有著自己的特點,下面簡要的介紹一下嵌入式Linux開發的一般過程。

        了解硬件是首要的一步,這是嵌入式開發的特點決定的。了解硬件指的是了解整個硬件,判斷硬件對于當前的應用來說是否合適。嵌入式系統中需要使用到CPU和各種外圍設備,由此需要收集相關硬件的資料,包括CPU,芯片手冊和各種外圍設備的手冊以及相關的各種電路圖等,并對整體系統有較深入的了解。

        了解硬件后,下一步就該準備需要使用的Linux工具以及其他工具,這些工具包括:針對所用CPU的編譯器/匯編器/連接器,相應的庫工具,目標文件分析/管理工具,符號查看器等等。幸運的是,由于Linux的開放性,針對不同目標平臺的Linux工具都可在網上免費得到,絕大部分的這些工具都由GNU提供。所需要的其他工具還包括硬件廠商提供給公司的工具,如編程器,下載工具和查錯器等等。所有這些工具對以后的開發、調試等都可說是必不可少的。

        做好以上的準備工作后,就要進入實質性的工作階段了。首先需要安排內存地址,如SDRAM的內存地址,Flash的內存地址等,這需要與實際應用和硬件狀況相結合來考慮,要根據硬件的限制以及實際應用的需要對內存地址進行合理的安排,同時要注意內存地址的安排要具有一定的伸縮性,以便于將來需要改動時所做的變動達到最小。一般來說,嵌入式Linux的內存地址安排體現在連接腳本當中。

        接著就該進入編寫啟動代碼和機器相關代碼階段了。各種不同目標系統,甚至相同目標系統的啟動代碼和機器相關代碼也是不相同的。啟動代碼一般需要完成硬件初始化,裝載內核及安裝根文件系統以及開始內核執行的工作,不同目標平臺的啟動代碼一般可通過參考Linux下已有的啟動代碼和相關CPU的手冊進行編寫。

        啟動代碼和機器相關代碼編程完成并可以啟動系統后,下一步就可以開始驅動程序的編寫了。Linux編寫驅動程序與一般情況下編寫驅動程序并沒有太大的區別,都需要對相關的硬件作出了解,同時需要遵循Linux編寫驅動程序的一些規則進行,編寫完一個驅動程序后,一般就寫一個相應的測試程序已便隨時進行測試。Linux下各種不同類型的設備都有相當多的驅動程序源碼可以參考,因此實際編寫時更多的時間是花在對特定硬件特性的熟悉上。

        除了以上提到的這些步驟外,進行實際開發時,很多時候還要進行庫(這里所提到的庫均指C庫),GUI和系統程序的移植。這是因為嵌入式Linux中所用的庫一般不能直接使用標準庫,而需要進行精簡,雖然已有些精簡的C庫如uClibc等可供使用,但還是需要經常對其進行修改。嵌入式Linux常用的GUI有Microwindows,MiniGUI,QT/Embedded,TinyX等等,各自均有其使用的場合,所針對的目標平臺和應用層次也不一樣,必須根據實際需要進行選擇。系統程序如mount,ls等等有些是應用時所必須的,有些則是進行調試時所需要的,初始時則需要一些通用的系統程序即可。

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