嵌入式Linux開發(fā)流程

1、嵌入式Linux開發(fā)流程開發(fā)流程嵌入式Linux開發(fā)流程開發(fā)流程 嵌入式嵌入式Linux開發(fā)概述開發(fā)概述 嵌入式嵌入式Linux軟件開發(fā)的五個階段軟件開發(fā)的五個階段 嵌入式嵌入式Linux開發(fā)流程開發(fā)流程 嵌入式嵌入式Linux開發(fā)工具簡介開發(fā)工具簡介BackGround Debugging Mode（摩托羅拉公司支持的一種摩托羅拉公司支持的一種OCD的調(diào)試模式的調(diào)試模式）交叉編譯環(huán)境建立交叉編譯環(huán)境建立交叉編譯環(huán)境建立交叉編譯環(huán)境建立嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境開發(fā)環(huán)境 交叉開發(fā)環(huán)境（主機(jī)目標(biāo)機(jī)的工作方式）目標(biāo)機(jī)的工作方式）嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境開發(fā)環(huán)境 Linux下開發(fā)下開發(fā) Windows

2、下開發(fā)下開發(fā)CygwinVmware（虛擬機(jī)）（虛擬機(jī)）+ Linux其它集成開發(fā)環(huán)境嵌入式Linux軟件組成軟件組成 嵌入式Linux系統(tǒng)軟件由以下部分組成：系統(tǒng)軟件由以下部分組成： 嵌入式Linux啟動裝載器：Boot Loader Boot Loader驅(qū)動程序 嵌入式Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核 Linux設(shè)備驅(qū)動程序 最小支持文件系統(tǒng) 應(yīng)用程序嵌入式Linux組成組成BootLoader 啟動裝載器完成Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核的啟動加操作系統(tǒng)內(nèi)核的啟動加載。 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

3、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。嵌入式Linux組成組成BootLoader驅(qū)動驅(qū)動 啟動裝載器驅(qū)動程序驅(qū)動基本設(shè)備，提供獲取內(nèi)核能力。 啟動裝載器驅(qū)動程序只在裝載器環(huán)境中使用，與Linux驅(qū)動不同。 一般采用相對較為簡單的方式，如一般可以不必采用中斷方式，而是采用查詢方式。 驅(qū)動串行接口，進(jìn)行控制臺(console)操作。 驅(qū)動網(wǎng)口，提供從網(wǎng)絡(luò)下載內(nèi)核的能力。 驅(qū)動FLASH,提供從FLASH讀取內(nèi)核能力。嵌入式Linux組成組成Linux內(nèi)核內(nèi)核 嵌入式嵌入式Linux內(nèi)核（內(nèi)核（

4、Kernel）是整個嵌入式操作）是整個嵌入式操作系統(tǒng)的核心，它直接管理硬件，并通過系統(tǒng)調(diào)系統(tǒng)的核心，它直接管理硬件，并通過系統(tǒng)調(diào)用為上層應(yīng)用提供服務(wù)。用為上層應(yīng)用提供服務(wù)。 為適應(yīng)嵌入式環(huán)境，需對內(nèi)核進(jìn)行為適應(yīng)嵌入式環(huán)境，需對內(nèi)核進(jìn)行裁減與配置裁減與配置。 提供支持特定硬件平臺的內(nèi)核啟動代碼 去除多余功能，減小體積 增加實(shí)時功能 添加特殊的系統(tǒng)調(diào)用嵌入式Linux組成組成Linux設(shè)備驅(qū)動設(shè)備驅(qū)動 Linux硬件驅(qū)動提供目標(biāo)系統(tǒng)硬件在Linux操作系統(tǒng)下的驅(qū)動程序，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：字符設(shè)備char（如鍵盤、串口等）、塊設(shè)備block(如磁盤等）

5、、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備一般列為單獨(dú)的一類設(shè)備 由于Linux運(yùn)行時候劃分內(nèi)核空間與用戶空間，而驅(qū)動程序一般運(yùn)行在內(nèi)核空間中。對于運(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)過一個內(nèi)核空間到用戶空間拷貝的過程。嵌入式Linux組成組成最小文件系統(tǒng)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)備作為文的物理設(shè)備作為文件系統(tǒng)駐留空間：如RAM、Flash等。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。 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。嵌入式Linux

6、組成組成應(yīng)用程序應(yīng)用程序 應(yīng)用程序 應(yīng)用程序完成整個嵌入式系統(tǒng)的對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，作為一個用戶進(jìn)程在運(yùn)行。 應(yīng)用程序通過系統(tǒng)調(diào)用進(jìn)入內(nèi)核，訪問內(nèi)核提供的服務(wù)。存取硬件。 可以有多個應(yīng)用程序同時運(yùn)行。 應(yīng)用程序崩潰一般不會導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。 Linux支持Posix線程:pthread。嵌入式Linux開發(fā)流程開發(fā)流程 嵌入式嵌入式Linux開發(fā)概述開發(fā)概述 嵌入式嵌入式Linux軟件開發(fā)的五個階段軟件開發(fā)的五個階段 嵌入式嵌入式Linux開發(fā)流程開發(fā)流程 嵌入式嵌入式Linux開發(fā)工具簡介開發(fā)工具簡介嵌入式嵌入式Linux軟件開發(fā)的五個開發(fā)階段軟件開

7、發(fā)的五個開發(fā)階段 根據(jù)整個嵌入式根據(jù)整個嵌入式Linux應(yīng)用開發(fā)過程的時間先應(yīng)用開發(fā)過程的時間先后可以分為以下后可以分為以下5個開發(fā)階段：個開發(fā)階段： Boot程序（含Boot驅(qū)動）開發(fā) Linux內(nèi)核開發(fā) Linux驅(qū)動程序開發(fā) 應(yīng)用程序開發(fā) Linux目標(biāo)系統(tǒng)集成 每個開發(fā)階段對應(yīng)于一個完整嵌入式每個開發(fā)階段對應(yīng)于一個完整嵌入式Linux系系統(tǒng)的一些組成部分進(jìn)行的開發(fā)工作統(tǒng)的一些組成部分進(jìn)行的開發(fā)工作Boot及驅(qū)動程序開發(fā)及驅(qū)動程序開發(fā)Step1 開發(fā)目標(biāo)開發(fā)目標(biāo) 啟動嵌入式目標(biāo)系統(tǒng)，使系統(tǒng)具有加載并啟動Linux內(nèi)核的能力。 工作重點(diǎn)工作重點(diǎn) CPU初始化；RAM初始化;串口、網(wǎng)卡、以及

8、FLASH驅(qū)動；基本的網(wǎng)絡(luò)UDP/IP協(xié)議棧支持。 工作產(chǎn)品工作產(chǎn)品 目標(biāo)系統(tǒng)的啟動ROM?？梢詥幽繕?biāo)系統(tǒng) 的Boot Loader。Linux內(nèi)核開發(fā)內(nèi)核開發(fā)Step2 開發(fā)目標(biāo)開發(fā)目標(biāo) 獲得一個滿足目標(biāo)系統(tǒng)功能與性能需求，可以啟動的Linux內(nèi)核。 工作重點(diǎn)工作重點(diǎn) 啟動最小系統(tǒng)（內(nèi)核配置和生成）開發(fā)、 外圍設(shè)備驅(qū)動的開發(fā)。 工作產(chǎn)品工作產(chǎn)品 可以啟動系統(tǒng)的Linux內(nèi)核(bzImage、 pImage等）Linux設(shè)備驅(qū)動程序開發(fā)設(shè)備驅(qū)動程序開發(fā)Step3 開發(fā)目標(biāo)開發(fā)目標(biāo) 驅(qū)動目標(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)工作重點(diǎn) 關(guān)注設(shè)備身的特性，采用合適的驅(qū)動方式

9、。 工作產(chǎn)品工作產(chǎn)品 可以是內(nèi)核的一部分，也可以是模塊化的驅(qū)動程序(內(nèi)核可裝載模塊)的目標(biāo)文件（*.o)。Linux應(yīng)用程序開發(fā)應(yīng)用程序開發(fā)Step4 開發(fā)目標(biāo)開發(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)工作重點(diǎn) 關(guān)注應(yīng)用本身。如果在封裝過的操作系統(tǒng)平臺上開發(fā)，需要關(guān)注所封裝的接口。 工作產(chǎn)品工作產(chǎn)品 可以執(zhí)行的應(yīng)用程序,一般為ELF格式，采用動態(tài)或者靜態(tài)連接，可以在目標(biāo)系統(tǒng)上運(yùn)行。Linux目標(biāo)系統(tǒng)集成目標(biāo)系統(tǒng)集成Step5 開發(fā)目標(biāo)開發(fā)目標(biāo) 提供產(chǎn)品化的嵌入式Linux系統(tǒng)。 工作重點(diǎn)工作重點(diǎn) 關(guān)注系統(tǒng)占用的存儲空間,文件系統(tǒng)選擇。系統(tǒng)啟動腳本。 工作產(chǎn)

10、品工作產(chǎn)品 無需開發(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)。嵌入式Linux開發(fā)流程開發(fā)流程 嵌入式嵌入式Linux開發(fā)概述開發(fā)概述 嵌入式嵌入式Linux軟件開發(fā)的五個階段軟件開發(fā)的五個階段 嵌入式嵌入式Linux開發(fā)流程開發(fā)流程 嵌入式嵌入式Linux開發(fā)工具簡介開發(fā)工具簡介Linux開發(fā)流程開發(fā)流程-操作系統(tǒng)的裁剪操作系統(tǒng)的裁剪1 操作系統(tǒng)的裁剪操作系統(tǒng)的裁剪 對應(yīng)于PC機(jī)上的軟件開發(fā)，這應(yīng)該屬于系統(tǒng)設(shè)計，針對嵌入式系統(tǒng)的硬件環(huán)境，必須對操作系統(tǒng)進(jìn)行裁剪設(shè)計，一方面卸載和刪除無用的模塊，修改和簡化需要的模塊；另一方面增加板極支持包的支持，相對嵌入式硬件系統(tǒng)，完善相對應(yīng)的操作

11、系統(tǒng)，使得系統(tǒng)最為緊湊、小巧。Linux開發(fā)流程開發(fā)流程-嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核的配置和編譯嵌入式操作系統(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)計確定后，就可以具體對操作系統(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”。Linux開發(fā)流程開發(fā)流程-文件系統(tǒng)的建立文件系統(tǒng)的建立3 文件系統(tǒng)的建立文件系統(tǒng)的建立 對于操作系統(tǒng)，內(nèi)核裁剪完成后，接著對文件系統(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，針對板

12、子上的并口FLASH、串口FLASH，各種存儲卡、U盤等等，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。Linux開發(fā)流程開發(fā)流程-用戶程序的編寫和簡單的仿真調(diào)試用戶程序的編寫和簡單的仿真調(diào)試4 用戶程序的編寫和簡單的仿真調(diào)試用戶程序的編寫和簡單的仿真調(diào)試 建立交叉編譯的開發(fā)環(huán)境，開發(fā)用戶的應(yīng)用程序，并且盡可能采用一些開發(fā)工具，如vi等，把一些模塊下載到目標(biāo)板上，進(jìn)行測試。Linux開發(fā)流程開發(fā)流程-整體系統(tǒng)的目標(biāo)板仿真調(diào)試整體系統(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)試整體系統(tǒng)的目標(biāo)板仿真調(diào)試 應(yīng)用程序開發(fā)完后，和文件系統(tǒng)一起，形成文件系統(tǒng)的映像文件，然后通過仿真工具（仿真機(jī)、調(diào)試串

13、口等）和host-target開發(fā)環(huán)境，對系統(tǒng)進(jìn)行仿真和調(diào)試Linux開發(fā)流程開發(fā)流程-系統(tǒng)下載和脫機(jī)運(yùn)行系統(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)影象通過開發(fā)系統(tǒng)的下載工具進(jìn)行下載，然后測試。嵌入式Linux開發(fā)流程開發(fā)流程 嵌入式嵌入式Linux開發(fā)概述開發(fā)概述 嵌入式嵌入式Linux軟件開發(fā)的五個階段軟件開發(fā)的五個階段 嵌入式嵌入式Linux開發(fā)流程開發(fā)流程 嵌入式嵌入式Linux開發(fā)工具簡介開發(fā)工具簡介GNU基礎(chǔ)工具鏈基礎(chǔ)工具鏈 Binutils binutils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。 GCC GCC是GNU C語言編譯器，使用它來進(jìn)行Linux內(nèi)核、庫文件、以及應(yīng)用程序的編譯。 Glibc Glibc是GNU的C語言函數(shù)庫，使用它提供C語言庫函數(shù)的支持。 Gdb Gdb是GNU Debuger，是Linux平臺上的標(biāo)準(zhǔn)調(diào)試工具。http:/ Make 根據(jù)目標(biāo)與依賴條件的時間關(guān)系，去執(zhí)