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基于嵌入式linux的bsp概念与开发

基于嵌入式linux的bsp概念与开发
基于嵌入式linux的bsp概念与开发

引言

Linux诞生于1991年,芬兰学生LinuSTorvaldS是Linux操作系统的缔造者,与传统的操作系统不同,Linux操作系统的开发一开始就在FSF(自由软件基金会组织)的GPL(GNU Public License)的版本控制之下,Linux内核的所有源代码都采取了开放源代码的方式。Linux具有相当多的优点。

BSP(Board Support Packet——板级支持包)是介于底层硬件和上层软件之间的底层软件开发包,其主要功能为屏蔽硬件,提供操作系统的引导及硬件驱动。Linux操作系统目前已发展为主流操作系统之一,并且还在不断的壮大和发展。

最新的2.6版内核增加了很多新特性为嵌入式应用提供广泛的支持,使得它不仅可以应用于大型系统,还可以应用于像PDA这类超小型系统中。随着Linux系统在嵌入式领域的广泛应用,对它的研究也在逐渐成为热点并且走向成熟。

在嵌入式系统开发过程中,板级支持包(BSP,BoardSuport Package)的开发已成为非常重要的环节。本文以Linux系统上的BSP技术为研究内容,讨论了BSP的基本概念和设计思想,特别针对Linux系统上BSP的层次结构、各功能模块的实现技术做了详细分析。

通过分析PC机的BIOS技术阐述了嵌入式系统中板级初始化流程和技术重点,并从源代码分析入手详细分析了PC机GURB引导程序设计技术,提出了嵌入式系统上BootLoader的程序结构和设计思想。

嵌入式操作系统对设备驱动程序的管理技术是BSP设计的重要组成部分。本文对比了Linux2.4和Linux2.6的设备驱动程序框架,同时结合大量源代码的研读,对Linux2.6内核的统一设备模型进行了深入的研究,剖析了内核对象机制的主要数据结构及驱动程序设计框架,理解了该模型对设备类的抽象机制,并在实际的项目实践中,结合所作的研究工作,圆满完成了基于ARM+Linux开发平台的BSP开发任务。

最后对本文研究工作进行了总结,并对下一步工作进行了展望。

嵌入式Linux系统开发教程很完整的习题答案资料

参考答案 第一章 一、填空题。 1、嵌入式系统主要融合了计算机软硬件技术、通信技术和微电子技术,它是将计算机直接嵌入到应用系统中,利用计算机的高速处理能力以实现某些特定的功能。 2、目前国内对嵌入式系统普遍认同的定义是:以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 3、嵌入式系统一般由嵌入式计算机和执行部件组成,其中嵌入式计算机主要由四个部分组成,它们分别是:硬件层、中间层、系统软件层以及应用软件层。 4、嵌入式处理器目前主要有ARM、MIPS、Power PC、68K等,其中arm处理器有三大特点:体积小、低功耗、的成本和高性能,16/32位双指令集,全球合作伙伴众多。 5、常见的嵌入式操作系统有:Linux、Vxworks、WinCE、Palm、uc/OS-II和eCOS。 6、嵌入式系统开发的一般流程主要包括系统需求分析、体系结构设计、软硬件及机械系统设计、系统集成、系统测试,最后得到最终产品。 二、选择题 1、嵌入式系统中硬件层主要包含了嵌入式系统重要的硬件设备:、存储器(SDRAM、ROM等)、设备I/O接口等。(A) A、嵌入式处理器 B、嵌入式控制器 C、单片机 D、集成芯片 2、20世纪90年代以后,随着系统应用对实时性要求的提高,系统软件规模不断上升,实时核逐渐发展为,并作为一种软件平台逐步成为目前国际嵌入式系统的主流。(D) A、分时多任务操作系统 B、多任务操作系统 C、实时操作系统 D、实时多任务操作系统 3、由于其高可靠性,在美国的火星表面登陆的火星探测器上也使用的嵌入式操作系统是。(B) A、Palm B、VxWorks C、Linux D、WinCE [在此处键入]

嵌入式Linux应用软件开发流程

从软件工程的角度来说,嵌入式应用软件也有一定的生命周期,如要进行需求分析、系统设计、代码编写、调试和维护等工作,软件工程的许多理论对它也是适用的。 但和其他通用软件相比,它的开发有许多独特之处: ·在需求分析时,必须考虑硬件性能的影响,具体功能必须考虑由何种硬件实现。 ·在系统设计阶段,重点考虑的是任务的划分及其接口,而不是模块的划分。模块划分则放在了任务的设计阶段。 ·在调试时采用交叉调试方式。 ·软件调试完毕固化到嵌入式系统中后,它的后期维护工作较少。 下面主要介绍分析和设计阶段的步骤与原则: 1、需求分析 对需求加以分析产生需求说明,需求说明过程给出系统功能需求,它包括:·系统所有实现的功能 ·系统的输入、输出 ·系统的外部接口需求(如用户界面) ·它的性能以及诸如文件/数据库安全等其他要求 在实时系统中,常用状态变迁图来描述系统。在设计状态图时,应对系统运行过程进行详细考虑,尽量在状态图中列出所有系统状态,包括许多用户无需知道的内部状态,对许多异常也应有相应处理。 此外,应清楚地说明人机接口,即操作员与系统间地相互作用。对于比较复杂地系统,形成一本操作手册是必要的,为用户提供使用该系统的操作步骤。为使系统说明更清楚,可以将状态变迁图与操作手册脚本结合起来。

在对需求进行分析,了解系统所要实现的功能的基础上,系统开发选用何种硬件、软件平台就可以确定了。 对于硬件平台,要考虑的是微处理器的处理速度、内存空间的大小、外部扩展设备是否满足功能要求等。如微处理器对外部事件的响应速度是否满足系统的实时性要求,它的稳定性如何,内存空间是否满足操作系统及应用软件的运行要求,对于要求网络功能的系统,是否扩展有以太网接口等。 对于软件平台而言,操作系统是否支持实时性及支持的程度、对多任务的管理能力是否支持前面选中的微处理器、网络功能是否满足系统要求以及开发环境是否完善等都是必须考虑的。 当然,不管选用何种软硬件平台,成本因素都是要考虑的,嵌入式Linux 正是在这方面具有突出的优势。 2、任务和模块划分 在进行需求分析和明确系统功能后,就可以对系统进行任务划分。任务是代码运行的一个映象,是无限循环的一段代码。从系统的角度来看,任务是嵌入式系统中竞争系统资源的最小运行单元,任务可以使用或等待CPU、I/O设备和内存空间等系统资源。 在设计一个较为复杂的多任务应用系统时,进行合理的任务划分对系统的运行效率、实时性和吞吐量影响都极大。任务分解过细会不断地在各任务之间切换,而任务之间的通信量也会很大,这样将会大大地增加系统的开销,影响系统的效率。而任务分解过粗、不够彻底又会造成原本可以并行的操作只能按顺序串行执行,从而影响系统的吞吐量。为了达到系统效率和吞吐量之间的平衡折中,在划分任务时应在数据流图的基础上,遵循下列步骤和原则:

基于嵌入式linux的bsp概念与开发

引言 Linux诞生于1991年,芬兰学生LinuSTorvaldS是Linux操作系统的缔造者,与传统的操作系统不同,Linux操作系统的开发一开始就在FSF(自由软件基金会组织)的GPL(GNU Public License)的版本控制之下,Linux内核的所有源代码都采取了开放源代码的方式。Linux具有相当多的优点。 BSP(Board Support Packet——板级支持包)是介于底层硬件和上层软件之间的底层软件开发包,其主要功能为屏蔽硬件,提供操作系统的引导及硬件驱动。Linux操作系统目前已发展为主流操作系统之一,并且还在不断的壮大和发展。 最新的2.6版内核增加了很多新特性为嵌入式应用提供广泛的支持,使得它不仅可以应用于大型系统,还可以应用于像PDA这类超小型系统中。随着Linux系统在嵌入式领域的广泛应用,对它的研究也在逐渐成为热点并且走向成熟。 在嵌入式系统开发过程中,板级支持包(BSP,BoardSuport Package)的开发已成为非常重要的环节。本文以Linux系统上的BSP技术为研究内容,讨论了BSP的基本概念和设计思想,特别针对Linux系统上BSP的层次结构、各功能模块的实现技术做了详细分析。 通过分析PC机的BIOS技术阐述了嵌入式系统中板级初始化流程和技术重点,并从源代码分析入手详细分析了PC机GURB引导程序设计技术,提出了嵌入式系统上BootLoader的程序结构和设计思想。 嵌入式操作系统对设备驱动程序的管理技术是BSP设计的重要组成部分。本文对比了Linux2.4和Linux2.6的设备驱动程序框架,同时结合大量源代码的研读,对Linux2.6内核的统一设备模型进行了深入的研究,剖析了内核对象机制的主要数据结构及驱动程序设计框架,理解了该模型对设备类的抽象机制,并在实际的项目实践中,结合所作的研究工作,圆满完成了基于ARM+Linux开发平台的BSP开发任务。 最后对本文研究工作进行了总结,并对下一步工作进行了展望。

嵌入式LINUX开发工具选择

嵌入式Linux具有稳定、可伸缩及开放源代码等特点,可兼容多 种处理器和主机,广泛适用于各种产品和应用。但是,交叉编译、 设备驱动程序开发/调试,以及更小尺寸等要求对嵌入式Linux开 发者来说都是严峻的挑战。为应对这些挑战,针对嵌入式Linux开 发的专用工具应运而生,而且发展十分迅猛。 但是,许多这类开发工具都不兼容非X86平台,而且也没有很好 地实现归档备案或集成。在其它开发环境下,组件间的高度集成并 没有完全兑现。因此,要想完全从这些免费的软件组件开始创建 一个完整的跨平台开发环境,开发者应意识到这将需要大量的调 研、实施、培训和维护方面的工作。 Linux 是少数既可以在嵌入式设备上运行也可作为开发环境的操 作系统之一。这一特性可让开发者在转向此开发系统之前于常用硬 件(比如X86桌面系统)之上开发、调试和测试应用程序和库,因 此可减少对标准参考平台和指令集仿真器的依赖。这一技术仅适用于应用程序和库,但不适用于设备驱动程序,因为后者的开发依赖于 Linux架构。 开放源代码团体及一些软件供应商可提供设备驱动程序开发工具。由于设备驱动程序比标准应用程序距离硬件更近,因此它们的开发比较困难。所幸的是,Linux 桌面系统可以利用一些Windows及其它操作系统所没有的工具。有足够经验开发设备驱动程序的开发人员可能已经习惯将Linux作为他们的桌面开发系统了。 Linux的快速发展及其桌面方案的不断涌现提出了一个重要问题:所选择的工具方案怎样在不同的Linux分布式系统上运行?它们依赖于主机平台的软件配置吗? 有些Linux工具提供独立于主机平台的开发环境,包括一系列可支持开发工具的应用软件、库和实用程序。这一方法几乎将开发环境与主机配置完全隔离开来,因此主机可以是任何Linux分布式系统,而且任何更新和修改都不会影响开发环境的功能。 这种方法的主要缺点是对存储空间的要求有所增加――约200MB,因为它自己实际上相当于一个微型Linux分布式系统。 可用的工具 一个嵌入式Linux产品的开发需要几个阶段,包括为目标板配置和构建基本Linux OS;调试应用程序、库、内核及设备驱动程序/内核模块;出货前最终方案的优化、测试和验证。 有数百种开放源代码开发工具可供选择。只要开发者原意花时间和精力去调研、实施和维护一系列各不相同的工具,总能找出一个完整的解决方案,完成几乎任何开发任务。

基于嵌入式Linux的汉字输入法

基于嵌入式Linux的汉字输入法 An Approach to Chinese Input based on Embedded Linux Abstract: The Chinese input problem is essential to an embedded system. An approach to on-line recognition of handwritten Chinese stroke is proposed., including its realization in embedded system. Keywords: handwritten Chinese character recognition; on-line recognition; dynamic recognition; embedded system 摘要:汉字输入法是嵌入式系统输入的一项重要技术,它的功能与性能直接影响到嵌入式系统在中国的推广与应用。主要研究了联机汉字手写体输入法,以及在嵌入式系统中实现汉字手写体输入法。 关键词:手写体识别;联机识别;动态识别;嵌入式系统; .1 引言 在信息时代,嵌入式系统如个人数字助理(PDA)、JAVA手机、人工智能电器等已广泛渗入人们的日常工作和生活中。由于受到键盘大小和按键数目的限制,汉字输入是影响嵌入式系统使用的重要因素。具有强烈人性化的手写汉字输入是解决嵌入式系统汉字输入问题的最佳方法之一。随着硬件成本的降低和汉字手写体识别技术的提高,汉字手写识别在嵌入式系统的应用将会日益广泛。 嵌入式系统是硬件资源受限系统,所以汉字手写体识别应考虑到嵌入式系统这个特点。其中比较重要的是,嵌入式系统的硬件配置低,除了考虑汉字识别的识别率外,还必须考虑输入的速度。手写汉字的输入时间包括书写时间和识别时间两部分,一般以前者所耗时间较多。当前市面上融合嵌入式手写汉字输入法的产品如PDA、智能手机、智能数码相机等几乎都在整个汉字书写完毕后才出现识别结果,所以即使系统的识别速度很快,也需要把整个汉字写完,因此整体的输入速度始终没有质的提高。针对上述问题,本文提出了一种基于汉字笔顺的联机动态手写汉字识别方法,在人们书写汉字的过程中,对其已经书写的部分汉字笔划进行动态识别,预测其想要书写的汉字并输出给用户选择,并且集成弹性网格特征法,以达到在保证识别率的前提下提高整体输入速度目的。本文主要进行以下几项工作:

基于嵌入式Linux系统的3G4G路由器设计

[导读] 3G的接人技术已经从WCDMA/TD- SCDMA/CD-MA2000发展到HSDPA、HSUPA 以及HSPA+ ,并开始由3G 网络向4G网络过渡。 3G的接人技术已经从WCDMA/TD- SCDMA/CD-MA2000发展到HSDPA、HSUPA 以及HSPA+ ,并开始由3G 网络向4G网络过渡。目前HSDPA的接入带宽可以达到7.2 Mbps,HSPA+ 的接人带宽可以达到21 Mbps,而即将部署的LTE的网络带宽甚至达到了100 Mbps 。同时,由于接人移动互联网的智能终端的数量快速增长,人们对移动互联网的应用需求也日益增长。当人们面对几十兆带宽甚至是上百兆带宽时,必定存在带宽的过剩问题,即人们不需要在任何时刻都需要这么大的带宽,因而可以将过剩的用户带宽分配给更多的用户。 目前,WiFi技术能够支持IEEE的802.11b、802.11g和802.1ln标准,分别支持10 Mbps、54 Mbps和300 Mbps的无线传输速率。而在传输距离上,WiFi能够在几米到100m范围内实现完全覆盖。 本文正是基于3G/4G 不断增长的接入带宽以及WiFi技术的各项优点,提出了一种共享3G/4G 网络带宽的无线路由器设计方案。该方案首先利用嵌入式Linux系统,构建一个基于WiFi技术的无线局域网,智能终端等用户可以利用自带的WiFi功能接入该无线局域网,然后再将该无线局域网桥接至3G/4G网络中,从而实现各个智能终端设备对3G/4G网络带宽的共享。 1. 3G/4G路由器设计方案 本路由器的设计是基于三个模块来实现的,分别为3G模块、WiFi模块和Linux硬件平台,如图1所示。3G模块的功能是利用运营商的无线数据卡进行PPP拨号,使得路由器能通过运营商网络连接至互联网。WiFi模块的功能是使得无线网卡工作在AP(Access Point)模式,并配置动态主机配置协议的脚本文件,来建立一个2.4 GHz的WiFi无线局域网。Linux硬件平台模块的功能主要有两个方面,一方面要支持无线网卡和无线数据卡的驱动,另一方面要通过嵌入式Linux系统中的iptables数据包过滤系统将无线局域网和3G/4G网络连通。智能终端等设备通过WiFi信道接人到该路由器所提供的无线局域网中,分配到一个IP地址之后,则通过该无线局域网的网关进行数据包的接收和发送,而该网关则通过3G/4G模块上的网络拨号接口来接收和发送数据包至3G/4G 网络,从而实现了该路由器的设计方案。 图1 3G/4G路由器设计方案图 2. 3G/4G路由器硬件结构 根据3G/4G路由器设计方案,其硬件结构的三大模块分别采用深圳天谟公司生产的Devkit8500D评估板、华为公司的E392型无线上网卡和TP-Link公司的TL-WN821N型无线网卡。 Devkit8500D评估板的基本结构如图2所示。该硬件平台采用的是TI公司的DM3730微处理器。

嵌入式linux系统开发概述

嵌入式linux系统开发概述 作者:谷丰,[email=您可以通 过%3Ca%20href=]gufeng77@https://www.docsj.com/doc/6c17797403.html,[/email]" target="_blank">您可以通过 gufeng77@https://www.docsj.com/doc/6c17797403.html,和他联系 基于linux的嵌入式系统开发是一个很大的课题,涵盖了从硬件到软件设计的多个领域,由于linux的开源特性,导致开发中可以使用的软件和工具多不胜数,从最底层与系统硬件直接打交道的引导装载程序(bootloader),到linux操作系统的分发版(distribution),再到上层的图形用户界面(GUI)乃至应用程序(application),可供选择的软件实在是太多了,这对开发者来说是一种恩赐。但由于标准的不统一,对于刚刚步入这个领域的初学者来说,很难在短时间内全部了解和掌握它们。本文论述了嵌入式linux开发的基本模式和概念,给出了一些常用的软件和工具,旨在带领他们更快的走入这个奇妙的世界。 1 引导装载程序(bootloader) 引导装载程序通常是在任何硬件上执行的第一段代码,它的主要任务视装载设备的不同而不同。在台式机和笔记本这样的常规系统中,经常存在多个操作系统并存的情况,因此bootloader的主要作用就是选择系统使用何种操作系统来引导。常用的引导程序有LILO或GRUB,通常将它们装入硬盘的主引导记录(Master Boot Record)中,或者装入linux 驻留的磁盘的第一个扇区。 在嵌入式系统中,情况有些不同。首先,嵌入式设备通常需要经常地移 动,考虑到在移动过程中的震动,一般不会采用机械式结构设计的硬盘为存 储设备;而且从成本控制上说,硬盘的价格比较高,除非是需要大容量存储 的场合,硬盘不适合作为嵌入式设备的存储介质。目前采用得比较多的是闪 存设备,闪存设备是与存储设备功能类似的特殊芯片,而且它

基于嵌入式linux计算器的实现

课程设计报告 课程设计名称:嵌入式系统综合课程设计 课程设计题目:基于嵌入式linux计算器的实现 院(系): 专业: 班级: 学号: 姓名: 指导教师: 完成日期:

目录 第1章系统分析 (1) 1.1需求分析 (1) 1.2硬件分析 (1) 1.2.1 实验环境 (1) 1.3软件分析 (2) 1.3.1 操作系统简介 (2) 1.3.2 开发技术简介 (2) 第2章系统设计 (4) 2.1操作系统移植 (4) 2.2系统模块设计 (4) 2.3函数设计 (4) 2.4关键流程 (5) 2.4.1 系统主流程 (5) 2.4.2 功能按键流程图 (5) 第3章QT程序移植 (7) 3.1建立交叉编译环境 (7) 3.2Q T源文件的编译 (8) 3.3Q T应用的移植 (8) 第4章系统调试及运行 (9) 4.1调试分析 (9) 4.2结果分析 (10) 参考文献 (11) 附录 (12)

第1章系统分析 1.1 需求分析 课程设计内容和要求: 设计一个简单的计算器,能够进行加、减、乘、除等数学操作。 (1)利用嵌入式linux和Qt,在ARM9上实现。 (2)界面尽可能友好、美观。 这是一个简单的计算器软件,功能为加、减、乘、除等,在嵌入式设备上实现,使用方便,性能可靠,基于ARM内核的微处理器在市场上绝对处于领导地位,因此该类项目拥有庞大的市场。 1.2 硬件分析 将编写好的程序Makefile后,通过Vivi烧入到博创UP-Star2410开发板上,开机运行即可。 1.2.1 实验环境 实验环境是:win7下安装虚拟机,在虚拟机上安装linux(ubuntu11.10)开发板是:博创UP-Star6410,开发板。 软件资源: (1)内核版本linux 2.6.21 (2)BootLoader:U-boot (3)文件系统:Cramfs+Yaffs2 硬件资源: (1)基于ARM1176JZF-S内核的SAMSUNG S3C6410处理器 (2)系统工作频率为533/667MHz (3)256MB Nand Flash、8MB NorFlash (4)256MB Mobile DDR RAM

嵌入式Linux开发环境的建立实验报告

贵州大学实验报告 学院:计算机科学与信息专业:软件工程班级:软件091 姓名李鹏学号0908060150 实验组实验时间2011-11-28 指导教师薛现斌成绩实验项目名称嵌入式Linux开发环境的建立 对 P C 机的性能要求CPU:高于奔腾500M 内存:大于128M 硬盘:大于10G 实验步骤1. 安装REDHATLINUX 9.0 在一台PC安装REDHATLINUX 9.0 ,选择Custom定时安装,在选择软件package时将所有包都安装,选择everything,即安全安装。 2 . 开发环境配置 配置网络,包括配置IP地址、NFS服务、防火墙、网络配置只要是要安装好以太网卡。 使用RTL8139网卡,然后配置宿主机IP为192.168.0.121。如果是在多台计算机使用的局域网环境使用此开发设备,IP地址可以根据据具体情况设置。双击eth0d的蓝色区域,进入以太网设置界面。 对于REDHAT9.0,它默认防火墙是打开的,因此对于外来的IP访问它全部拒绝。因此,网络安装完毕后,应立即关闭防火墙。点击红帽子开始菜单,选择安全级别设置,选中无防火墙。 配置NFS:点击主菜单运行系统设置->服务器设置->NFS服务器,点击增加出现如下载界面,载目录(Drictory):中填入需要共享的路径,在主机(Hosts):中填入允许进行连接的主机。 3. 配置MINICOM (1)在linux操作系统Xwindow界面下建立终端,在终端的命令行提示符后输入minicom,回车,进入minicom的启动画面。 (2)minicom启动后,先按Ctrl+A键,再按Z键,进入主配置界面。按“O”进入配置界面。按上下键选择scrial port setup ,进入端口设置界面,选择你要的重要选项。

嵌入式Linux系统开发教程最完整答案-贺丹丹版

参考答案 第一章 p20 一、填空题。 1、嵌入式系统主要融合了计算机软硬件技术、通信技术和微电子技术,它是将计算机直接嵌入到应用系统中,利用计算机的高速处理能力以实现某些特定的功能。 2、目前国内对嵌入式系统普遍认同的定义是:以应用为中心、以计算机技术为基础、内核可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 3、嵌入式系统一般由嵌入式计算机和执行部件组成,其中嵌入式计算机主要由四个部分组成,它们分别是:硬件层、中间层、系统软件层以及应用软件层。 4、嵌入式处理器目前主要有ARM、MIPS、Power PC、68K等,其中arm处理器有三大特点:体积小、低功耗、的成本和高性能,16/32位双指令集,全球合作伙伴众多。 5、常见的嵌入式操作系统有:Linux、Vxworks、WinCE、Palm、uc/OS-II和eCOS。 6、嵌入式系统开发的一般流程主要包括系统需求分析、体系结构设计、软硬件及机械系统设计、系统集成、系统测试,最后得到最终产品。 二、选择题 1、嵌入式系统中硬件层主要包含了嵌入式系统重要的硬件设备:、存储器(SDRAM、ROM等)、设备I/O接口等。(A) A、嵌入式处理器 B、嵌入式控制器 C、单片机 D、集成芯片 2、20世纪90年代以后,随着系统应用对实时性要求的提高,系统软件规模不断上升,实时核逐渐发展为,并作为一种软件平台逐步成为目前国际嵌入式系统的主流。(D) A、分时多任务操作系统 B、多任务操作系统 C、实时操作系统 D、实时多任务操作系统 3、由于其高可靠性,在美国的火星表面登陆的火星探测器上也使用的嵌入式操作系统是。(B) A、Palm B、VxWorks C、Linux D、WinCE [在此处键入]

ARM的嵌入式Linux应用程序开发设计.

ARM的嵌入式Linux应用程序开发设计 嵌入式系统已经渗透到人们工作、生活中的各个领域,嵌入式处理器已占分散处理器市场份额的94%。而嵌入式Linux系统也蓬勃发展,不仅继承了Linux 源码开放、内核稳定高效、软件丰富等优势,还具备支持广泛处理器结构和硬件平台、占有空间小、成本低廉、结构紧凑等特点。1ARM处理器及开发板在嵌入式领域,ARM已取得了极大的成功,造就了IP核商业化、市场化的神话。据统计,全球有103家巨型IT公司在采用ARM技术,20家最大的半导体,一 嵌入式系统已经渗透到人们工作、生活中的各个领域,嵌入式处理器已占分散处理器市场份额的94%。而嵌入式Linux系统也蓬勃发展,不仅继承了Linux源码开放、内核稳定高效、软件丰富等优势,还具备支持广泛处理器结构和硬件平台、占有空间小、成本低廉、结构紧凑等特点。 1 ARM处理器及开发板 在嵌入式领域,ARM已取得了极大的成功,造就了IP核商业化、市场化的神话。据统计,全球有103家巨型IT公司在采用ARM技术,20家最大的半导体,一商中有19家是ARM的用户。ARM系列芯片已经被广泛的应用于移动电活、手持式计算机以及各种各样的嵌入式应用领域,成为世界上销量最大的32位微处理器。ARM已成为业界实际的RISC芯片标准。 ARM系列处理器根据各自特点应用于不同领域。从应用的角度上ARM芯片选择的一般原则:MMU;处理器速度;内置存储器容量;USB接口;GPIO数量;中断控制器;IIS(integrate interface ofsound)音频接口;nWAIT信号; RTC(real timeclock);LCD控制器;PWM输出等各项指标。 本文使用的是ARM9,其性能远远高过ARM7。开发板使用的是广州斯道信息技术有限公司的开发板,中央处理器是三星公司的S3C2410。ARM9具有以下特点:5级流水线;采用哈佛结构;高速缓存和写缓存的引入;支持MMU。 2 嵌入式Linux系统 嵌入式操作系统是嵌入式应用软件的基础和开发平台,它的出现解决了嵌入式软件开发标准化的难题。嵌入式系统具有操作系统的最基本的功能。目前主流的嵌入式系统有以下儿种:Linux、VxWorks、QNX、Windows CE、Palm OS。 嵌入式Linux操作系统具有一些独特的优势:层次结构及内核完全开放;强大的网络支持功能;具备一整套工具链;广泛的硬件支持特性。 嵌入式Linux系统有很多种。本文使用的是Red Hat9操作系统。

ARM嵌入式Linux开发——网络设置及开发

ARM嵌入式Linux开发 ——网络设置及开发 1.网络及NFS设置 嵌入式Linux系统软件开发过程中,使用NFS是一个方便有效的手段。可以在宿主机上安装并开启NFS Server,创建一个位于网络上的远程共享目录。目标机作为NFS客户端通过网络远程访问此目录,就像访问本地目录一样,可以在宿主机和目标机之间方便地传递数据。 嵌入式Linux系统目标机通常使用FLASH作为类似PC机硬盘的永久性非易失性存储器,但受系统资源等因素影响,FLASH存储器容量有限,且FLASH存储器有擦写寿命问题,不适合软件开发过程中的频繁修改操作。使用NFS可以将数据存储目录设置在网络上的远程宿主机中,使目标板获得更大容量的存储空间,且可以随意进行擦写操作,不用担心FLASH存储器寿命问题,访问方式与操作本地目录相同。 通常,都是将正在开发调试的软件存放在NFS目录中,目标板访问NFS并运行其中存储的软件。更进一步的使用方法是用NFS作为目标板的操作系统存储器,直接从NFS启动操作系统,这一方式通常用于目标板上操作系统内核级别的开发调试。 1.1.NFS简介 在安装设置并使用NFS前,先对NFS进行简要介绍: 1)NFS就是Network File System的缩写,即网络文件系统,它的最大功能就是可以通过网络 让不同的机器,不同的操作系统彼此共享文件(Sharefiles)——可以通过NFS挂载远程主机的目录,访问该目录就像访问本地目录一样,所以也可以简单的将它看作一个文件服务器(File Server)。一般而言,使用NFS服务能够方便地使各UNIX-like系统之间实现共享,但如果需要在UNIX-like和Windows系统之间共享,就要使用samba了。 2)NFS是通过网络进行数据传输,那么NFS使用哪些端口呢,答案是……不知道,因为NFS 传输数据时使用的端口是随机的,唯一的限制就是小于1024,客户端怎么知道服务器使用的是哪个端口,此时就要用到远程过程调用RPC。其实,NFS运行在SUN公司提出的RPC (Remote Procedure Call,远程过程调用)基础上,RPC定义了一种与系统无关的方法来实现进程间通信,由此NFS Server也可以看作是RPC Server。 3)当我们在使用某些服务来进行远程联机的时候,有些信息,例如主机的IP、服务的

成为一名嵌入式Linux开发工程师需要学习的知识

成为一名嵌入式Linux开发工程师需要学习哪些知识? 嵌入式发展需求人才越来越多,培训机构也越来越多,而你了解的时候知道需要学习哪些知识吗? 如:嵌入式软件开发工程师:过硬的软件+ 对系统+ 硬件有一定的了解。 一:C语言 嵌入式Linux工程师的学习需要具备一定的C语言基础,C语言是嵌入式领域最重要也是最主要的编程语言,通过大量编程实例重点理解C语言的基础编程以及高级编程知识。包括:基本数据类型、数组、指针、结构体、链表、文件操作、队列、栈等。 二:Linux基础 Linux操作系统的概念、安装方法,详细了解Linux下的目录结构、基本命令、编辑器VI ,编译器GCC,调试器GDB和Make 项目管理工具, Shell Makefile脚本编写等知识,嵌入式开发环境的搭建。 三:Linux系统编程 重点学习标准I/O库,Linux多任务编程中的多进程和多线程,以及进程间通信(pipe、FIFO、消息队列、共享内存、signal、信号量等),同步与互斥对共享资源访问控制等重要知识,主要提升对Linux应用开发的理解和代码调试的能力。 四:Linux网络编程 计算机网络在嵌入式Linux系统应用开发过程中使用非常广泛,通过Linux网络发展、TCP/IP协议、socket编程、TCP网络编程、UDP网络编程、Web编程开发等方面入手,全面了解Linux网络应用程序开发。重点学习网络编程相关API,熟练掌握TCP协议服务器的编程方法和并发服务器的实现,了解HTTP协议及其实现方法,熟悉UDP广播、多播的原理及编程方法,掌握混合C/S架构网络通信系统的设计,熟悉HTML,Javascript等Web编程技术及实现方法。 五:数据结构与算法 数据结构及算法在嵌入式底层驱动、通信协议、及各种引擎开发中会得到大量应用,对其掌握的好坏直接影响程序的效率、简洁及健壮性。此阶段的学习要重点理解数据结构与算法的基础内容,包括顺序表、链表、队列、栈、树、图、哈希表、各种查找排序算法等应用及其C语言实现过程。 六:C++ 、QT C++是Linux应用开发主要语言之一,本阶段重点掌握面向对象编程的基本思想以及C++的重要内容。图形界面编程是嵌入式开发中非常重要的一个环节。由于QT具有跨平台、面向对象、丰富API、支持2D/3D渲染、支持XML、多国语等强大功能,在嵌入式领域的GUI 开发中得到了广范的应用,在本阶段通过基于QT图形库的学习使学员可以熟练编写GUI程序,并移植QT应用程序到Cortex-A8平台。包括IDE使用、QT部件及布局管理器、信息与槽机制的应用、鼠标、键盘及绘图事件处理及文件处理的应用。 七:Cortex A8 、Linux 平台开发

嵌入式Linux系统的开发与应用

嵌入式Linux系统的开发与应用 摘要:嵌入式系统是先进的计算机技术、半导体技术、电子技术以及各种具体应用相结合的产物,是技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的新型集成知识系统。本文主要分析嵌入式Linux系统应用开发的特点;概述其开发过程和所面临的挑战;阐述嵌入式Linux的发展和应用前景。 关键词:嵌入式系统 Linux 操作系统 引言 近年来,随着计算技术、通信技术的飞速发展,特别是互联网的迅速普及和3C(计算机、通信、消费电子)合一的加速,微型化和专业化成为发展的新趋势,嵌入式产品成为信息产业的主流。Linux从1991年问世到现在,短短的十几年时间已经发展成为功能强大、设计完善的操作系统之一;可运行在X86、Alpha、Sparc、MIPS、PPC、Motorola、NEC、ARM 等多种硬件平台,而且开放源代码,可以定制;可与各种传统的商业操作系统分庭抗争。越来越多的企业和研发机构都转向嵌入式Linux的开发和研究上,在新兴的嵌入式操作系统领域内也获得了飞速发展。 1、嵌入式系统的基本知识 嵌入式系统是集软、硬件于一体的可独立工作的“器件”。嵌入式系统的硬件部分包括处理器/微处理器、存储器及外设器件和I/O端口、图形控制器等。这种系统有别于一般的计算机处理系统,它不像硬盘那样有大容量的存储介质,而大多使用E-PROM、EEPROM或闪存 FlashMemory 作为存储介质。软件部分包括操作系统软件 要求实时和多任务操作 和应用程序编程。应用程序控制着系统的运作和行为;而操作系统则控制着应用程序编程与硬件的交互作用。 嵌入式计算机系统同通用型计算机系统相比,具有以下特点: 1)嵌入式系统通常是面向特定应用的,嵌入式CPU与通用型的最大不同就是,嵌入式CPU大多工作在为特定用户群设计的系统中,它通常都具有低功耗、小体积、高集成度等特点,能够把通用CPU中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部,从而有利于嵌入式系统设计趋于小型化,因此,器件的移动能力大大增强,同时跟网络的耦合也越来越紧密。 2)嵌入式系统的硬件和软件都必须高效地设计,量体裁衣、去除冗余,力争在同样的硅片面积上实现更高的性能,这样才能在具体应用中对处理器的选择更具有竞争力。 3)因为嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起,它的升级换代也和具体产品同步进行,所以,嵌入式系统产品一旦进入市场,一般都具有较长的生命周期。 4)为了提高执行速度和系统可靠性,嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机之中,而不是存贮于磁盘等载体中。 嵌入式系统本身不具备自举开发能力,即使在设计完成后,用户也不能对其中的程序进行修改,而是必须有一套开发工具和环境才能进行开发。 2、嵌入式Linux的特点 嵌入式系统是以应用为中心,以计算机为基础,软硬件可裁剪,适用于系统对功能、可靠性、成本、功耗严格要求的专用计算机系统,系统结构见图1。实时性是嵌入式系统的基本要求,其次,还要求代码小,速度快,可靠性高。嵌入式Linux(Embedded Linux)是指对Linux经过裁剪小型化后,可固化在存储器或单片机中,应用于特定嵌入式场合的专用Linux操作系统。嵌入式Linux的开发和研究已经成为目前操作系统领域的一个热点。与其

嵌入式Linux应用软件开发流程

精心整理 从软件工程的角度来说,嵌入式应用软件也有一定的生命周期,如要进行需求分析、系统设计、代码编写、调试和维护等工作,软件工程的许多理论对它也是适用的。 但和其他通用软件相比,它的开发有许多独特之处: ·在需求分析时,必须考虑硬件性能的影响,具体功能必须考虑由何种硬件实现。 1进行详细考虑,尽量在状态图中列出所有系统状态,包括许多用户无需知道的内部状态,对许多异常也应有相应处理。 此外,应清楚地说明人机接口,即操作员与系统间地相互作用。对于比较复杂地系统,形成一本操作手册是必要的,为用户提供使用该系统的操作步骤。为使系统说明更清楚,可以将状态变迁图与操作手册脚本结合起来。

在对需求进行分析,了解系统所要实现的功能的基础上,系统开发选用何种硬件、软件平台就可以确定了。 对于硬件平台,要考虑的是微处理器的处理速度、内存空间的大小、外部扩展设备是否满足功能要求等。如微处理器对外部事件的响应速度是否满足系统的实时性要求,它的稳定性如何,内存空间是否满足操作系统及应用软件的运行要求,对于要求网络功能的系统,是否扩展有以太网接口等。 2 过粗、不够彻底又会造成原本可以并行的操作只能按顺序串行执行,从而影响系统的吞吐量。为了达到系统效率和吞吐量之间的平衡折中,在划分任务时应在数据流图的基础上,遵循下列步骤和原则: ·进行数据流分析

在系统需求分析的基础上,以数据流图作为分析工具。首先,从系统的功能需求开始分析系统中的数据流,分析数据在各状态转换之间的作用。然后,扩展数据流图,并分解到足够的深度,识别出主要的子系统和每个子系统的主要成分。 ·划分任务 识别出系统的所有功能和它们之间的数据流后,下一步是要判断哪些操作是并行,哪些是串行,以划分任务。 1) 2 3 的任务运行,以消耗CPU的剩余时间。 4)功能内聚 完成功能紧密相关的变换可以组成一个任务,因为这些功能间的数据通信较多,把它们作为一个个独立的任务反而会增加系统开销。反之,把每个变换作为同一任务中的一个独立模块,不仅保证了模块级的功能内聚,而且保证了任务的功能内聚。

新人如何学习嵌入式Linux开发(韦东山)

被问过太多次,特写这篇文章来回答一下。 在学习嵌入式Linux之前,肯定要有C语言基础。汇编基础有没有无所谓(就那么几条汇编指令,用到了一看就会)。 C语言要学到什么程度呢?越熟当然越好,不熟的话也要具备基本技能。比如写一个数组排序、输入数字求和什么的。 学C语言唯一的方法是多写程序多练习,编译出错没关系,自己去解决;执行出错没关系,自己去分析。以前我是用 VC来练习C语言的,经常去尝试着写一些C语言竞赛的题目。它们是纯C、纯数学、纯逻辑的题目,不涉及界面这些东西, 很适合煅炼你的编程能力。 回到主题,首先我们要明白你的目的是什么,大概来说所谓嵌入式Linux可以分为两部分:底层系统、应用开发。 如果你是想做应用开发,那么你去把C语言、数据结构、JAVA什么的学好吧。嵌入式应用开发和PC上的 应用开发并没有什么特别要注意的。也许你说在嵌入式上要做些优化,是的,要优化,但是未经优化的程序 和PC上的程序开发没什么差别。另外,当你有能力去优化时,你已经不用来问这个问题了。具体到某个例子, 比如说开发界面,在PC上我们用VC;在嵌入式Linux里也许我们用QT也许用Android,这个时候你应该去学学QT、 Android的编程。但是基础还是C或JAVA,在此基础上去熟悉它们的接口。你学过VC的话,也是要花时间去了解 那些类、控件的。 如果你的目的是想学习底层系统,这是我的专长,倒是可以说一点。 在回答这个问题之前,我先回答:不少人问我,到底是学驱动还是学应用? 我只能说凭兴趣,并且驱动和应用并不是截然分开的 1. 我们说的驱动,其实并不局限于硬件的操作,还有操作系统的原理、进程的休眠唤醒调度等概念。想写出一个好的应用,想比较好的解决应用碰到的问题,这些知识你应该懂 2. 做应用门槛低,特别是现在的ANDROID,纯JAVA。做应用的发展路径个人认为就是业务纯熟。比如在通信行业、IPTV行业、手机行业,你了解行业的需求。所以,当领导的人,多是做应用的。 3. 做驱动,其实我不想称为“做驱动”,而是想称为“做底层系统”,做好了这是通杀各行业。我工作几年, 做过手机、IPTV、会议电视,但是这些产品对我毫无差别,因为我只做底层。他们的业务跟我没关系。 当应用出现问题,他们解决不了时,我就会从内核角度给他们出主意,给他们提供工具。

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