基于ARM9的嵌入式Linux系统移植与实现

摘要

随着计算机技术和通信技术的快速发展，尤其是物联网技术的逐渐成熟，目前，含有嵌入式系统的设备在生活中随处可见：电子表、手机、MP3、智能穿戴设备等，涵盖了生产、工业控制、通信、网络、消费电子、汽车电子、军工等领域。微型化和专业化成为计算机领域发展的趋势，嵌入式产品已经成为了信息产业的主流。

在嵌入式操作系统中，Linux操作系统得到了越来越多的关注，Linux系统开源、具有精简的内核以及优异的性能。Linux从1991年问世到现在，已经发展成为功能强大、设计完善的操作系统之一，可以与传统的商业系统相媲美。同时，由于Linux自身所具有的优秀特性，及越来越多的科研机构、厂商的不断推动，使得其在新兴的嵌入式系统领域内也获得了飞速发展。

嵌入式Linux操作系统要正常运行，需要三个基本的部分：系统引导程序Bootloader、Linux内核和文件系统。系统引导程序负责系统上电时加载内核；Linux内核负责各种硬件的初始化并提供系统各种所需的核心功能；文件系统实现整个嵌入式操作系统的操作界面，提供可操作平台。这三个部分的实现都必须与开发板的硬件相匹配，Linux系统的移植工作就是在特定的系统上正确地实现这三个部分的功能。本文以S3C2440开发板为例，实现嵌入式Linux系统的移植。

关键词　嵌入式系统；Linux；ARM；BootLoader；内核；根文件系统；驱动；移植

目录

摘要 I

第1章绪论 3

1.1嵌入式Linux系统概述 3

1.2嵌入式Linux操作系统发展前景 3

1.3本范文的主要工作和任务 3

第2章嵌入式Linux开发环境的构建 5

2.1 硬件环境构建 5

2.1.1硬件平台介绍 5

2.1.2主机与目标板结合的交叉开发模式 6

2.2 软件环境构建——交叉编译环境 6

2.2.1嵌入式Linux交叉编译环境 6

2.2.2安装交叉编译工具链 8

第3章 BootLoader的移植 10

3.1 Bootloader简介 10

3.1.1概述 10

3.1.2 BootLoader的两个阶段 10

3.2 U-Boot的分析与移植 11

3.2.1 U-Boot简介 11

3.2.2 U-Boot源码结构分析 11

3.2.3 U-Boot启动过程源码分析 11

3.2.4 U-Boot的移植 17

第4章 Linux内核的移植 26

4.1 Linux内核模块组成 26

4.1.1进程调度模块 26

4.1.2内存管理模块 26

4.1.3文件系统模块 27

4.1.4网络接口模块 27

4.1.5进程通信模块 27

4.2 Linux内核源码结构 27

4.3 Linux内核源码的修改、编译及移植 28

4.3.1 Linux内核启动过程 28

4.3.2修改内核以支持开发板 30

4.3.3修改MTD分区 30

4.3.4支持YAFFS文件系统 31

4.3.5配置内核 32

4.3.6编译、烧写、启动内核 35

第5章构建Linux根文件系统 36

5.1 Linux文件系统概述 36

5.2 移植Busybox 37

5.2.1 Busybox介绍 37

5.2.2安装Busybox 37

5.3 安装glibc库 38

5.4 构建根文件系统 38

5.4.1构建etc目录 38

5.4.2构建dev目录 39

5.4.3制作和烧写YAFFS2文件系统映像文件 39

第6章测试程序设计——LCD驱动调试 41

6.1 需求分析 41

6.2 软件设计 41

6.2.1 LCD驱动程序移植 41

6.2.2 LCD测试程序设计 44

6.2.3执行测试程序 51

第7章总结 53

参考文献 54

致谢 55