嵌入式Linux開(kāi)發(fā)流程嵌入式Linux開(kāi)發(fā)概述嵌入式Linux軟件開(kāi)發(fā)的五個(gè)階段嵌入式Linux開(kāi)發(fā)流程嵌入式Linux開(kāi)發(fā)工具簡(jiǎn)介第一頁(yè)，共35頁(yè)。第二頁(yè)，共35頁(yè)。第三頁(yè)，共35頁(yè)。BackGroundDebuggingMode（摩托羅拉公司支持的一種OCD的調(diào)試模式）第四頁(yè)，共35頁(yè)。第五頁(yè)，共35頁(yè)。第六頁(yè)，共35頁(yè)。交叉編譯環(huán)境建立第七頁(yè)，共35頁(yè)。交叉編譯環(huán)境建立第八頁(yè)，共35頁(yè)。嵌入式Linux開(kāi)發(fā)環(huán)境交叉開(kāi)發(fā)環(huán)境（主機(jī)—目標(biāo)機(jī)的工作方式）第九頁(yè)，共35頁(yè)。嵌入式Linux開(kāi)發(fā)環(huán)境Linux下開(kāi)發(fā)

Windows下開(kāi)發(fā) Cygwin Vmware（虛擬機(jī)）+Linux

其它集成開(kāi)發(fā)環(huán)境第十頁(yè)，共35頁(yè)。嵌入式Linux軟件組成嵌入式Linux系統(tǒng)軟件由以下部分組成：嵌入式Linux啟動(dòng)裝載器：BootLoaderBootLoader驅(qū)動(dòng)程序嵌入式Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序最小支持文件系統(tǒng)應(yīng)用程序第十一頁(yè)，共35頁(yè)。嵌入式Linux組成—BootLoader啟動(dòng)裝載器完成Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核的啟動(dòng)加載。系統(tǒng)上電后執(zhí)行，初始化硬件。提供基本的交互操作界面，如內(nèi)存查看與修改，設(shè)備查詢等功能。提供下載（讀取）Linux內(nèi)核的功能。提供從裝載器到Linux內(nèi)核傳送參數(shù)的功能。裝載Linux操作系統(tǒng)到內(nèi)存中，并將控制轉(zhuǎn)移到Linux內(nèi)核起始執(zhí)行處。完成Linux內(nèi)核的啟動(dòng)。第十二頁(yè)，共35頁(yè)。嵌入式Linux組成—BootLoader驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)裝載器驅(qū)動(dòng)程序驅(qū)動(dòng)基本設(shè)備，提供獲取內(nèi)核能力。啟動(dòng)裝載器驅(qū)動(dòng)程序只在裝載器環(huán)境中使用，與Linux驅(qū)動(dòng)不同。一般采用相對(duì)較為簡(jiǎn)單的方式，如一般可以不必采用中斷方式，而是采用查詢方式。驅(qū)動(dòng)串行接口，進(jìn)行控制臺(tái)(console)操作。驅(qū)動(dòng)網(wǎng)口，提供從網(wǎng)絡(luò)下載內(nèi)核的能力。驅(qū)動(dòng)FLASH,提供從FLASH讀取內(nèi)核能力。第十三頁(yè)，共35頁(yè)。嵌入式Linux組成—Linux內(nèi)核嵌入式Linux內(nèi)核（Kernel）是整個(gè)嵌入式操作系統(tǒng)的核心，它直接管理硬件，并通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用為上層應(yīng)用提供服務(wù)。

為適應(yīng)嵌入式環(huán)境，需對(duì)內(nèi)核進(jìn)行裁減與配置。提供支持特定硬件平臺(tái)的內(nèi)核啟動(dòng)代碼去除多余功能，減小體積增加實(shí)時(shí)功能添加特殊的系統(tǒng)調(diào)用第十四頁(yè)，共35頁(yè)。嵌入式Linux組成—Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)Linux硬件驅(qū)動(dòng)提供目標(biāo)系統(tǒng)硬件在Linux操作系統(tǒng)下的驅(qū)動(dòng)程序，供系統(tǒng)以及之上的應(yīng)用存取硬件使用。Linux下的設(shè)備劃分為3類(lèi)：字符設(shè)備char（如鍵盤(pán)、串口等）、塊設(shè)備block(如磁盤(pán)等）、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備一般列為單獨(dú)的一類(lèi)設(shè)備由于Linux運(yùn)行時(shí)候劃分內(nèi)核空間與用戶空間，而驅(qū)動(dòng)程序一般運(yùn)行在內(nèi)核空間中。對(duì)于運(yùn)行在用戶空間的應(yīng)用程序而言，從相應(yīng)硬件中獲取數(shù)據(jù)需要經(jīng)過(guò)一個(gè)內(nèi)核空間到用戶空間拷貝的過(guò)程。第十五頁(yè)，共35頁(yè)。嵌入式Linux組成—最小文件系統(tǒng)嵌入式Linux必須要有文件系統(tǒng)支持才能運(yùn)行嵌入式系統(tǒng)中一般采用MTD的物理設(shè)備作為文件系統(tǒng)駐留空間：如RAM、Flash等。文件系統(tǒng)中必須包含的內(nèi)容系統(tǒng)init程序；Shell;應(yīng)用程序；應(yīng)用程序函數(shù)庫(kù)。必須采取措施，減小文件系統(tǒng)的體積，以適應(yīng)嵌入式應(yīng)用的需求。第十六頁(yè)，共35頁(yè)。嵌入式Linux組成—應(yīng)用程序應(yīng)用程序應(yīng)用程序完成整個(gè)嵌入式系統(tǒng)的對(duì)外功能需求與功能接口。應(yīng)用程序一般運(yùn)行在Linux的用戶空間，作為一個(gè)用戶進(jìn)程在運(yùn)行。應(yīng)用程序通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用進(jìn)入內(nèi)核，訪問(wèn)內(nèi)核提供的服務(wù)。存取硬件?？梢杂卸鄠€(gè)應(yīng)用程序同時(shí)運(yùn)行。應(yīng)用程序崩潰一般不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。Linux支持Posix線程:pthread。第十七頁(yè)，共35頁(yè)。嵌入式Linux開(kāi)發(fā)流程嵌入式Linux開(kāi)發(fā)概述嵌入式Linux軟件開(kāi)發(fā)的五個(gè)階段嵌入式Linux開(kāi)發(fā)流程嵌入式Linux開(kāi)發(fā)工具簡(jiǎn)介第十八頁(yè)，共35頁(yè)。嵌入式Linux軟件開(kāi)發(fā)的五個(gè)開(kāi)發(fā)階段根據(jù)整個(gè)嵌入式Linux應(yīng)用開(kāi)發(fā)過(guò)程的時(shí)間先后可以分為以下5個(gè)開(kāi)發(fā)階段：Boot程序（含Boot驅(qū)動(dòng)）開(kāi)發(fā)Linux內(nèi)核開(kāi)發(fā)Linux驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)

Linux目標(biāo)系統(tǒng)集成

每個(gè)開(kāi)發(fā)階段對(duì)應(yīng)于一個(gè)完整嵌入式Linux系統(tǒng)的一些組成部分進(jìn)行的開(kāi)發(fā)工作第十九頁(yè)，共35頁(yè)。Boot及驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)——Step1開(kāi)發(fā)目標(biāo)啟動(dòng)嵌入式目標(biāo)系統(tǒng)，使系統(tǒng)具有加載并啟動(dòng)Linux內(nèi)核的能力。工作重點(diǎn)CPU初始化；RAM初始化;串口、網(wǎng)卡、以及FLASH驅(qū)動(dòng)；基本的網(wǎng)絡(luò)UDP/IP協(xié)議棧支持。工作產(chǎn)品目標(biāo)系統(tǒng)的啟動(dòng)ROM?？梢詥?dòng)目標(biāo)系統(tǒng)的BootLoader。第二十頁(yè)，共35頁(yè)。Linux內(nèi)核開(kāi)發(fā)——Step2開(kāi)發(fā)目標(biāo)獲得一個(gè)滿足目標(biāo)系統(tǒng)功能與性能需求，可以啟動(dòng)的Linux內(nèi)核。

工作重點(diǎn)啟動(dòng)最小系統(tǒng)（內(nèi)核配置和生成）開(kāi)發(fā)、外圍設(shè)備驅(qū)動(dòng)的開(kāi)發(fā)。

工作產(chǎn)品可以啟動(dòng)系統(tǒng)的Linux內(nèi)核(bzImage、pImage等）第二十一頁(yè)，共35頁(yè)。Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)——Step3開(kāi)發(fā)目標(biāo)驅(qū)動(dòng)目標(biāo)系統(tǒng)上的相關(guān)設(shè)備，為上層應(yīng)用提供存取硬件的能力。

工作重點(diǎn)關(guān)注設(shè)備身的特性，采用合適的驅(qū)動(dòng)方式。

工作產(chǎn)品可以是內(nèi)核的一部分，也可以是模塊化的驅(qū)動(dòng)程序(內(nèi)核可裝載模塊)的目標(biāo)文件（*.o)。第二十二頁(yè)，共35頁(yè)。Linux應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)——Step4開(kāi)發(fā)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)單板需要實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)品功能與接口。提供相應(yīng)的單板服務(wù)與響應(yīng)。工作重點(diǎn)關(guān)注應(yīng)用本身。如果在封裝過(guò)的操作系統(tǒng)平臺(tái)上開(kāi)發(fā)，需要關(guān)注所封裝的接口。

工作產(chǎn)品可以執(zhí)行的應(yīng)用程序,一般為ELF格式，采用動(dòng)態(tài)或者靜態(tài)連接，可以在目標(biāo)系統(tǒng)上運(yùn)行。第二十三頁(yè)，共35頁(yè)。Linux目標(biāo)系統(tǒng)集成——Step5開(kāi)發(fā)目標(biāo)提供產(chǎn)品化的嵌入式Linux系統(tǒng)。

工作重點(diǎn)關(guān)注系統(tǒng)占用的存儲(chǔ)空間,文件系統(tǒng)選擇。系統(tǒng)啟動(dòng)腳本。

工作產(chǎn)品無(wú)需開(kāi)發(fā)主機(jī)配合就可以獨(dú)立運(yùn)行的產(chǎn)品化的嵌入式Linux系統(tǒng)。。第二十四頁(yè)，共35頁(yè)。嵌入式Linux開(kāi)發(fā)流程嵌入式Linux開(kāi)發(fā)概述嵌入式Linux軟件開(kāi)發(fā)的五個(gè)階段嵌入式Linux開(kāi)發(fā)流程嵌入式Linux開(kāi)發(fā)工具簡(jiǎn)介第二十五頁(yè)，共35頁(yè)。Linux開(kāi)發(fā)流程--操作系統(tǒng)的裁剪——1操作系統(tǒng)的裁剪對(duì)應(yīng)于PC機(jī)上的軟件開(kāi)發(fā)，這應(yīng)該屬于系統(tǒng)設(shè)計(jì)，針對(duì)嵌入式系統(tǒng)的硬件環(huán)境，必須對(duì)操作系統(tǒng)進(jìn)行裁剪設(shè)計(jì)，一方面卸載和刪除無(wú)用的模塊，修改和簡(jiǎn)化需要的模塊；另一方面增加板極支持包的支持，相對(duì)嵌入式硬件系統(tǒng)，完善相對(duì)應(yīng)的操作系統(tǒng)，使得系統(tǒng)最為緊湊、小巧。第二十六頁(yè)，共35頁(yè)。Linux開(kāi)發(fā)流程--嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核的配置和編譯——2嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核的配置和編譯當(dāng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)確定后，就可以具體對(duì)操作系統(tǒng)的內(nèi)核進(jìn)行合理配置和編譯，形成新的應(yīng)用于嵌入式硬件系統(tǒng)的定制的內(nèi)核，最后一般形成內(nèi)核影象文件，下載到系統(tǒng)的FLASH中，完成內(nèi)核的“量身定做”。第二十七頁(yè)，共35頁(yè)。Linux開(kāi)發(fā)流程--文件系統(tǒng)的建立——3文件系統(tǒng)的建立對(duì)于操作系統(tǒng)，內(nèi)核裁剪完成后，接著對(duì)文件系統(tǒng)進(jìn)行裁剪，由于每一種操作系統(tǒng)都支持很多文件系統(tǒng)，對(duì)于嵌入式操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)裁剪，和內(nèi)核一樣，針對(duì)板子上的并口FLASH、串口FLASH，各種存儲(chǔ)卡、U盤(pán)等等，構(gòu)造和裁剪出相應(yīng)的文件系統(tǒng)，完成文件系統(tǒng)的建立。第二十八頁(yè)，共35頁(yè)。Linux開(kāi)發(fā)流程--用戶程序的編寫(xiě)和簡(jiǎn)單的仿真調(diào)試——4用戶程序的編寫(xiě)和簡(jiǎn)單的仿真調(diào)試建立交叉編譯的開(kāi)發(fā)環(huán)境，開(kāi)發(fā)用戶的應(yīng)用程序，并且盡可能采用一些開(kāi)發(fā)工具，如vi等，把一些模塊下載到目標(biāo)板上，進(jìn)行測(cè)試。第二十九頁(yè)，共35頁(yè)。Linux開(kāi)發(fā)流程--整體系統(tǒng)的目標(biāo)板仿真調(diào)試——5整體系統(tǒng)的目標(biāo)板仿真調(diào)試應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)完后，和文件系統(tǒng)一起，形成文件系統(tǒng)的映像文件，然后通過(guò)仿真工具（仿真機(jī)、調(diào)試串口等）和host-target開(kāi)發(fā)環(huán)境，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真和調(diào)試第三十頁(yè)，共35頁(yè)。Linux開(kāi)發(fā)流程--系統(tǒng)下載和脫機(jī)運(yùn)行——6系統(tǒng)下載和脫機(jī)運(yùn)行當(dāng)仿真完成，確定系統(tǒng)功能開(kāi)發(fā)達(dá)到目標(biāo)后，把最終形成的影象文件，內(nèi)核影象文件和文件系統(tǒng)影象通過(guò)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的下載工具進(jìn)行下載，然后測(cè)試。第三十一頁(yè)，共35頁(yè)。嵌入式Linux開(kāi)發(fā)流程嵌入式Linux開(kāi)發(fā)概述嵌入式Linux軟件開(kāi)發(fā)的五個(gè)階段嵌入式Linux開(kāi)發(fā)流程嵌入式Linux開(kāi)發(fā)工具簡(jiǎn)介第三十二頁(yè)，共35頁(yè)。GNU基礎(chǔ)工具鏈Binutilsbinutils是二進(jìn)制工具，它是一套處理二進(jìn)制文件的工具的集合，需要使用它進(jìn)行可執(zhí)行文件的生成等工作。GCCGCC是GNUC語(yǔ)言編譯器，使用它來(lái)進(jìn)行Linux內(nèi)核、庫(kù)文件、以及應(yīng)用程序的編譯。

GlibcGlibc是GNU的C語(yǔ)言函數(shù)庫(kù)，使用它提供C語(yǔ)言庫(kù)函數(shù)的支持。

GdbGdb是GNUDebuger，是Linux平臺(tái)上的標(biāo)準(zhǔn)調(diào)試工具。第三十三頁(yè)，共35頁(yè)。輔助工具M(jìn)ake根據(jù)目標(biāo)與依賴條件的時(shí)間關(guān)系，去執(zhí)行相關(guān)指令。

CygwinCygwin