嵌入式Linux系統(tǒng)移植的實(shí)現(xiàn)

目前，嵌入式操作系統(tǒng)的種類很多，如VxWorks，Windows?CE和Linux等。在這些操作系統(tǒng)中，Linux是發(fā)展最快，應(yīng)用最廣泛的。由于使用費(fèi)用、開放源代碼程度和使用習(xí)慣等各方面因素，Linux是得到較多推廣的操作系統(tǒng)之一。由于Linux支持從x86到嵌入式處理器的多種處理器，使得Linux桌面PC上開發(fā)的很多資源可以輕松的移植到各種嵌入式平臺(tái)上，這種便利使得在嵌入式系統(tǒng)中使用Linux操作系統(tǒng)具有很大吸引力。

開發(fā)環(huán)境

硬件環(huán)境

本系統(tǒng)中使用目標(biāo)平臺(tái)S3C2410(SAM SUNG公司使用ARM920T處理器內(nèi)核開發(fā)的一款嵌入式處理器)。ARM920T核由ARM9TDMI，存儲(chǔ)管理單元(MMU)和高速緩存三部分組成。

S3C2410的資源還包括外圍存儲(chǔ)設(shè)備(SD RAM和NandFlash)，外圍顯示設(shè)備(觸摸屏和LCD)與外圍接口設(shè)備(串口、網(wǎng)口與并口)。

軟件平臺(tái)

嵌入式Linux系統(tǒng)從軟件系統(tǒng)的角度通常可以分為以下4個(gè)部分。
·引導(dǎo)加載程序。包括固化在固件中的啟動(dòng)代碼(可選)和Bootloader。
·內(nèi)核。特定于嵌入式板子的定制內(nèi)核以及控制內(nèi)核引導(dǎo)系統(tǒng)的參數(shù)。
·文件系統(tǒng)。包括根文件系統(tǒng)和建立于Flash內(nèi)存設(shè)備之上的文件系統(tǒng)。它是提供管理系統(tǒng)的各種配置文件以及系統(tǒng)執(zhí)行用戶應(yīng)用程序的良好的運(yùn)行環(huán)境的載體。
·用戶應(yīng)用程序。特定于用戶的應(yīng)用程序。有時(shí)在用戶應(yīng)用程序和內(nèi)核層之間可能還會(huì)有一個(gè)嵌入式圖形用戶界面。同時(shí)裝有Bootloader、內(nèi)核啟動(dòng)參數(shù)、內(nèi)核映象和根文件系統(tǒng)。

嵌入式Linux系統(tǒng)移植的實(shí)現(xiàn)

引導(dǎo)加載程序

Boot Loader 是在操作系統(tǒng)內(nèi)核運(yùn)行之前運(yùn)行的一段小程序。大多數(shù) Boot Loader 都分為 stage1 和 stage2 兩大部分。Stage1主要包含依賴于CPU的體系結(jié)構(gòu)硬件初始化的代碼，通常都用匯編語言來實(shí)現(xiàn)。這個(gè)階段的任務(wù)有：(1)為基本的硬件設(shè)備初始化(屏蔽所有的中斷、關(guān)閉處理器內(nèi)部指令/數(shù)據(jù)cache等)，(2)為第二階段準(zhǔn)備RAM空間(如果是從某個(gè)固態(tài)存儲(chǔ)媒質(zhì)中，則復(fù)制Bootloader的第二階段的代碼到RAM)，(3)設(shè)置堆棧并跳轉(zhuǎn)到第二階段的C程序入口點(diǎn)。Stage2通常用C語言完成，以便實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的功能，也使程序有更好的可讀性和可移植性。這個(gè)階段的任務(wù)有：(1)初始化本階段要使用到的硬件設(shè)備，檢測系統(tǒng)內(nèi)存映射。(2)將內(nèi)核映像和根文件系統(tǒng)映像從Flash讀到RAM。 (3)為內(nèi)核設(shè)置啟動(dòng)參數(shù)，調(diào)用內(nèi)核。

本系統(tǒng)中采用的BootLoader是韓國Mizi公司開發(fā)的vivi，適用于ARM9處理器。在配置編譯之前，首先要建立交叉編譯環(huán)境。把 cross-2.95.3.tar.bz2、arm-linux-gCC-3.4.1.tar.bz2軟件包拷貝到/usr/LOCal/arm目錄下，分別解壓這兩個(gè)包以構(gòu)成本系統(tǒng)的交叉編譯環(huán)境。

編譯Bootload vivi 主要步驟如下：

[1]解壓vivi源文件 tar jxvf vivi.tar.bz2

[2]進(jìn)入vivi目錄編譯 makefile ，主要修改如下：
LINUX_INCLUDE_DIR = /usr/local/arm/2.95.3/include?
CROSS_COMPILE = /usr/local/arm/2.95.3/bin/arm-linux-?
ARM_GCC_LIBS = /usr/local/arm/2.95.3/lib/gcc-lib/arm-linux/2.95.3

[3]編譯vivi/arch/s3c2410/SMDk.c，根據(jù)實(shí)際板子的實(shí)際情況對(duì)NandFlash進(jìn)行分區(qū)。需要注意的是要和下面Linux內(nèi)核配置編譯配合起來。本開發(fā)板提供的64M的NandFlash做為存儲(chǔ)設(shè)備，其空間分配表如表1所示。