嵌入式系統(tǒng)概論實驗指導(dǎo)書

1、嵌入式系統(tǒng)概論實 驗 指 導(dǎo) 書計算機系2013年12月目 錄目 錄2實驗一 Linux的安裝4實驗二 VMware tools的安裝5實驗三 Linux基本命令的使用（一）6實驗四 Linux基本命令的使用（二）7實驗五 Linux基本命令的使用（三）8實驗六 文本編輯器vi的使用9實驗七 使用GCC編譯C語言程序10實驗八 使用GDB調(diào)試程序11實驗九 makefile的編寫12實驗十 嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境建立及內(nèi)核編譯14實驗十一 嵌入式Linux根文件系統(tǒng)制作18實驗十二 嵌入式Linux內(nèi)核和根文件系統(tǒng)的下載和燒寫19實驗十三 嵌入式Linux驅(qū)動程序添加24實驗十四 嵌入式Li

2、nux下的音頻實驗26實驗十五 嵌入式Linux下的視頻實驗27實驗十六 RVDS 2.2集成開發(fā)環(huán)境練習(xí)30實驗十七 ：GPIO輸出控制實驗30實驗一 Linux的安裝【實驗?zāi)康摹恳?、掌握虛擬機軟件VMware的安裝方法二、掌握Fedora Core 4 Linux發(fā)行版的安裝【實驗內(nèi)容】一、準備如下安裝文件：1. VMware.Workstation.5.5中文版(虛擬機)帶注冊機2. FC4-i386-disc1.iso3. FC4-i386-disc2.iso4. FC4-i386-disc3.iso5. FC4-i386-disc4.iso6. FC4-i386-rescuecd.i

3、so二、VMware軟件的安裝1. 雙擊安裝文件，按照提示進行下一步2. 需要輸入注冊碼時，運行注冊機目錄下的keygen.exe，點擊generate，serial框中的即為注冊碼。3. 安裝完成后，運行漢化補丁目錄下的HF_Vmware5.5進行漢化三、Fedora Core 4 Linux發(fā)行版的安裝1. 在VMware軟件中，新建虛擬機->下一步，選擇典型->下一步，選擇linux->下一步，選擇linux安裝的位置->下一步，使用橋接網(wǎng)絡(luò)->下一步，完成2. 編輯虛擬機->設(shè)置，選擇cdrom1，使用iso映像，選中FC4-i386-disc1.i

4、so，確定3. 啟動此虛擬機，進入linux安裝界面4. 選擇skip，跳過光盤檢測5. 按next，選擇簡體中文，按next，下一步6. 安裝類型選擇定制，下一步7. 選擇手工分區(qū)，下一步，彈出警告框，選擇是8. 新建，選擇文件類型為swap，大小為1000MB，確定。9. 新建，選擇文件類型為ext3，掛載點為/，大小為“使用全部可用空間”，確定，分區(qū)結(jié)果如下圖所示：10. 下一步，下一步，選擇無防火墻，彈出警告框，點擊繼續(xù)11. 下一步，設(shè)置用戶口令，輸入兩次，必須相同，至少為6個字符12. 下一步，選擇軟件包組界面，選擇全部（7G左右，保證硬盤空間充足，避免今后使用時出現(xiàn)一些問題）13

5、. 按照提示，點擊下一步，開始安裝14. 第一張盤FC4-i386-disc1.iso安裝完后，有提示音15. 編輯虛擬機->設(shè)置，選擇cdrom1，使用iso映像，選中FC4-i386-disc2.iso，確定，繼續(xù)第二張盤的安裝16. 完成四張盤的安裝后，自動重啟，進入系統(tǒng)17. 按提示點擊下一步，設(shè)置自己的用戶名，系統(tǒng)默認有個超級用戶root18. 在提示輸入用戶名時，可以輸入自己設(shè)置的用戶名和密碼（進入系統(tǒng)后，使用用戶權(quán)限，安全），也可以輸入root用戶，密碼為在第11步里設(shè)置的（進入系統(tǒng)后，使用超級用戶權(quán)限）實驗二 VMware tools的安裝【實驗?zāi)康摹恳?、了解VMware

6、 tools的用途二、掌握VMware tools的安裝方法三、初步了解部分Linux命令的使用【實驗內(nèi)容】一、VMvare tools的用途：1. 在Linux中方便地訪問Windows系統(tǒng)下的文件（通過目錄/mnt/hgfs）2. 增強桌面圖形性能,屏幕分辨率3. 鼠標可以在Windows系統(tǒng)和虛擬機之間方便切換二、VMware tools的安裝1. 打開VMware軟件，啟動已安裝的Linux系統(tǒng)，通過菜單虛擬機->安裝vmware工具，點擊install2. 在Linux桌面上，點鼠標右鍵，打開終端3. 輸入以下命令：mount t iso9660 /dev/cdrom /mnt

7、4. cd /mnt5. cp VMwareTools-5.5.0-18463.tar.gz /tmp 6. cd /tmp7. umount /dev/cdrom8. tar zxvf VmwareTools-5.5.0-18463.tar.gz9. cd vmware-tools-distrib10. ./vmware-install.pl11. 一路回車12. 虛擬機->虛擬機設(shè)置->選項->共享文件夾->添加(名稱d，主機文件夾D:，名稱e，主機文件夾E:)，確定13. reboot三、驗證是否安裝成功 1、鼠標是否能方便地在Windows和虛擬機之間切換 2、

8、在Linux中能否通過目錄/mnt/hgfs訪問Windows下的文件實驗三 Linux基本命令的使用（一）【實驗?zāi)康摹恳?、了解Linux系統(tǒng)中的用戶管理二、掌握Linux系統(tǒng)中用戶管理相關(guān)的常用命令【實驗內(nèi)容】一、Linux是一個支持多用戶的操作系統(tǒng)，其中root用戶必不可少，root用戶具有超級管理權(quán)限。其他用戶具有一般權(quán)限，Linux還支持用戶組管理。二、最常使用的一些命令：1、who命令：顯示系統(tǒng)中當前有哪些用戶在線，顯示的了用戶ID，終端，登錄IP，上線時間，停留時間，CPU使用量，動作等等。2、passwd命令：用來更改用戶的密碼3、su命令：從一般用戶切換到root用戶，需要輸入

9、密碼4、useradd命令：添加新用戶5、userdel命令：刪除用戶6、usermod命令：修改用戶賬號7、groupadd命令：增加新的用戶組8、groupdel命令：刪除用戶組9、groupmod命令：修改用戶組10、gpasswd命令：管理組成員11、last命令：顯示系統(tǒng)開機以來或是從每月初登錄用戶的信息三、練習(xí) 1、在Linux下將root用戶的密碼修改為Linux#1 2、創(chuàng)建用戶user01,user02,user03，創(chuàng)建用戶組group1，group23、將用戶user01、user02劃歸group1組，將用戶user03劃歸group2組實驗四 Linux基本命令的使用

10、（二）【實驗?zāi)康摹恳?、了解Linux系統(tǒng)中的文件和目錄管理二、掌握Linux系統(tǒng)中文件和目錄管理相關(guān)的常用命令【實驗內(nèi)容】一、Linux系統(tǒng)中的目錄及各個目錄的大致作用： / ：根目錄 /bin： 存放必要的命令 /boot ：存放內(nèi)核以及啟動所需的文件等 /dev： 存放設(shè)備文件 /etc ：存放系統(tǒng)的配置文件 /home ：用戶文件的主目錄，用戶數(shù)據(jù)存放在其主目錄中 /lib： 存放必要的運行庫 /mnt： 存放臨時的映射文件系統(tǒng)，我們常把軟驅(qū)和光驅(qū)掛裝在這里的floppy和cdrom子目錄下。 /proc： 存放存儲進程和系統(tǒng)信息 /root： 超級用戶的主目錄 /sbin： 存放系統(tǒng)管

11、理程序 /tmp： 存放臨時文件的目錄 /usr： 包含了一般不需要修改的應(yīng)用程序，命令程序文件、程序庫、手冊和其它文檔。 /var： 包含系統(tǒng)產(chǎn)生的經(jīng)常變化的文件，例如打印機、郵件、新聞等假脫機目錄、日志文件、格式化后的手冊頁以及一些應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)文件等等。 二、Linux系統(tǒng)中的文件類型： 1、普通文件，如文本文件、C語言源文件、二進制的可執(zhí)行文件、shell文件。 2、目錄文件3、設(shè)備文件，如軟驅(qū)A為/dev/fd0三、常用命令 1、cat命令：將文件輸出或重定向到其它文件 2、cd命令：切換工作目錄 3、cp命令：復(fù)制文件或目錄 4、mv命令：將一個文件移至另一文件，或?qū)?shù)個文件移至另

12、一目錄 5、rm命令：刪除文件或目錄 6、ls命令：顯示指定目錄下的內(nèi)容 7、mkdir命令：建立目錄 8、rmdir命令：刪除空的目錄 9、touch命令：創(chuàng)建空文件 10、wc命令：該命令統(tǒng)計給定文件中的字節(jié)數(shù)、字數(shù)、行數(shù)11、pwd命令：顯示當前所在目錄的絕對路徑名稱12、more命令：類似cat，不過會一頁一頁地顯示13、find命令：在指定的目錄及子目錄中查找匹配條件的文件14、grep命令：文本搜索命令，支持正則表達式15、ln命令：創(chuàng)建軟鏈接或硬鏈接16、chgrp命令：更改文件或目錄的所屬群組17、chmod命令：更改文件或目錄的權(quán)限18、chown命令：改變文件或目錄的所有者

13、實驗五 Linux基本命令的使用（三）【實驗?zāi)康摹恳弧⒄莆誏inux系統(tǒng)中其它的一些常用命令【實驗內(nèi)容】一、網(wǎng)絡(luò)管理： 1、ifconfig命令：配置或查看網(wǎng)絡(luò)接口參數(shù) 2、ping命令：測試本地到目的主機是否連通 3、netstat命令：顯示與IP、TCP、UDP和ICMP協(xié)議相關(guān)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，一般用于檢驗本機各端口的網(wǎng)絡(luò)連接情況 4、traceroute命令：顯示數(shù)據(jù)包到主機間的路徑 5、route命令：查看并編輯IP路由表 6、mesg命令：打開或關(guān)閉其他用戶對自己登錄終端的廣播功能 7、write命令：向指定的用戶發(fā)送信息二、進程管理 1、ps命令：顯示當前運行進程的狀態(tài) 2、kill命

14、令：發(fā)送特定信號給id為pid的進程 3、top命令：實時顯示進程的動態(tài)三、文件系統(tǒng) 1、fdisk命令：查看或創(chuàng)建磁盤分區(qū) 2、df命令：顯示文件系統(tǒng)的狀況 3、dd命令：把指定的輸入文件拷貝到指定的輸出文件中，并且在拷貝過程中可以進行格式轉(zhuǎn)換。 4、fsck命令：檢查與修復(fù)文件系統(tǒng) 5、mkfs命令：在特定的分區(qū)上建立文件系統(tǒng) 6、mount命令：將文件系統(tǒng)掛在目錄的某個位置之上。這個命令可以被用來掛上任何的文件系統(tǒng)，甚至可以用-o loop選項將某個一般的文件當成硬盤分區(qū)掛載。這對于ramdisk或是ISO9660的鏡像文件之解讀非常實用。四、系統(tǒng)管理 1、clear命令：清除屏幕 2、

15、export命令：用于設(shè)置或顯示環(huán)境變量 3、halt命令：關(guān)閉系統(tǒng) 4、init命令：所有進程的父進程，改變運行層級 5、shutdown命令：關(guān)機程序 6、reboot命令：重新啟動五、備份壓縮 1、tar命令：對文件或目錄進行打包或解包 2、gzip/gunzip命令：壓縮和解壓縮 3、bzip2/bunzip2命令：比gzip壓縮效率更高的壓縮和解壓縮六、其它 1、cal命令：顯示日歷 2、at命令：可以讓用戶指定在特定時刻執(zhí)行某個程序或命令注：以上所涉及到的僅僅是Linux系統(tǒng)中的一部分常用命令，其它未涉及到的命令可在今后需要使用時再通過網(wǎng)絡(luò)查詢掌握其使用方法。另外，不同的Linux

16、發(fā)行版可能還有自己特定的一些命令集合。實驗六 文本編輯器vi的使用【實驗?zāi)康摹恳?、掌握文本編輯器vi的使用方法【實驗內(nèi)容】一、vi的三種工作模式：1、命令模式：執(zhí)行相關(guān)文本編輯命令2、輸入模式：輸入文本3、末行模式：實現(xiàn)查找、替換、保存、多文件操作等等功能二、進入vi，直接在Shell提示符下鍵入vi 文件名稱，如果該文件在當前目錄不存在，則vi創(chuàng)建之。三、退出vi1、在命令模式下輸入“：wq”，保存文件并退出vi2、若不需要保存文件，輸入“：q”3、若文件已修改，但不保存，輸入“：q！”強制退出vi4、其它一些不常用的方法在此省略。四、命令模式下的常用編輯命令1、啟動vi后，進入的是vi的命

17、令模式2、按i鍵，進入輸入模式，可以進行文本的編輯，在輸入模式下，按esc鍵，可切換回命令模式 i：光標位置不變，可在光標左側(cè)插入正文 a：光標位置向后退一格，可在光標左側(cè)插入正文 o：在光標所在行的下一行增添新行 O：在光標所在行的上一行增添新行 I：光標跳到當前行的開頭 A：光標跳到當前行的末尾 3、光標的移動 k、j、h、l分別等同于上、下、左、右箭頭鍵 Ctrl+b，向上翻一頁 Ctrl+f，向下翻一頁 nH，將光標移到屏幕的第n行 nL，將光標移到屏幕的倒數(shù)第n行 4、刪除文本 nX，刪除光標所指向的后n個字符 D，刪除光標右側(cè)的所有字符（包括光標所指向的字符） db，刪除光標左側(cè)的

18、全部字符 ndd，刪除當前行和當前行以后的n行內(nèi)容 5、粘貼和復(fù)制 p，將緩沖區(qū)的內(nèi)容粘貼到當前字符的右側(cè) P，將緩沖區(qū)的內(nèi)容粘貼到當前字符的左側(cè) yy，復(fù)制當前行到內(nèi)存緩沖區(qū) nyy，復(fù)制n行內(nèi)容到內(nèi)存緩沖區(qū) 6、搜索字符串 /str1，正向搜索字符串str1 n，繼續(xù)搜索 ？str2，反向搜索字符串str2 7、撤銷和重復(fù) u，撤銷前一條命令的執(zhí)行結(jié)果 .，重復(fù)最后一條命令 五、末行模式下的命令 ：n，將光標移動到第n行 ：nw file，將第n行寫入file文件 ：n，mw file，將第n行至第m行寫入file文件 ：w，將編輯的內(nèi)容寫入原始文件 ：wq，將編輯的內(nèi)容寫入原始文件并退出

19、編輯程序 ：w file，將編輯的內(nèi)容寫入file文件，保持原有文件的內(nèi)容不變 ：f file，將當前文件重命名為file ：e file，編輯新文件file代替原有內(nèi)容 ：f，打印當前文件的狀態(tài)，如文件的行數(shù)，光標所在的行號等 ：!<命令>，執(zhí)行相應(yīng)shell命令 六、三種工作模式的切換 1、在Linux shell下，鍵入vi或vi <文件名>進入命令模式 2、在命令模式下，鍵入：進入末行模式 3、在命令模式下，鍵入文本編輯命令如i，a，o等進入文本輸入模式 4、在文本輸入模式下，按esc鍵進入命令模式 5、在末行模式下，按backspace鍵或del鍵進入命令模式

20、 6、在末行模式下，鍵入q或wq，退出vi，飯后到Linux shell下實驗七 使用GCC編譯C語言程序【實驗?zāi)康摹恳弧⒘私釭NU gcc編譯器二、掌握使用GCC編譯C語言程序的方法【實驗內(nèi)容】一、使用vi或其它文本編輯器，輸入C語言程序，并保存為test.c二、在Linux shell下，輸入命令gcc o test test.c三、編譯正確后，輸入命令./test運行程序，觀察程序運行結(jié)果四、若編譯錯誤，根據(jù)提示信息，進入程序查錯，再回到第二步，直至程序語法無誤。附：GCC使用方法和常用選項 使用GCC編譯C程序生成可執(zhí)行文件需要經(jīng)歷4個步驟：1、 預(yù)處理，這一步需要分析各種命令，如#d

21、efine、#include、#ifdef等。Gcc調(diào)用cpp程序來進行預(yù)處理2、 編譯，這一步將根據(jù)輸入文件產(chǎn)生匯編語言，gcc調(diào)用ccl進行編譯工作3、 匯編，這一步中將匯編語言作為輸入，產(chǎn)生具有.o擴展名的目標文件，gcc調(diào)用as進行匯編工作4、 連接，這一步中各目標文件.o被放在可執(zhí)行文件的適當位置上，該程序引用的函數(shù)也放在可執(zhí)行文件中，gcc調(diào)用ld來完成 Gcc命令的基本用法為：gcc option filename，命令行選項指定的操作將在命令行上每個給出的文件上執(zhí)行。例如： Gcc o prog main.c test1.c test2.c 其中，“-o prog”指定輸出的可

22、執(zhí)行文件名為prog，如果沒有指定-o參數(shù)，gcc將使用默認的可執(zhí)行文件名a.out Gcc的命令選項有許多項，但經(jīng)常使用的幾個選項是： 1、-c：只預(yù)處理，編譯和匯編源程序，不進行連接 2、-o exefile，確定輸出文件為exefile，如果沒有該選項，默認輸出為可執(zhí)行文件a.out 3、-Dmacro或-Dmacro=defn，其作用類似于源程序代碼中的#define 4、-O，對程序編譯進行優(yōu)化，編譯后可執(zhí)行文件的長度和執(zhí)行時間縮短，但編譯過程耗時變長，對主機性能要求較高。 5、-O2，比-O更好地優(yōu)化 6、-g，告訴gcc產(chǎn)生能被GNU調(diào)試器使用的調(diào)試信息以便調(diào)試程序 7、-Idi

23、r，將dir目錄加到搜尋頭文件的目錄列表中。并優(yōu)先于在gcc中默認的搜尋目錄 更多的選項說明請查閱gcc使用手冊。 實驗八 使用GDB調(diào)試程序【實驗?zāi)康摹恳?、掌握使用GDB調(diào)試程序的方法【實驗內(nèi)容】一、按照實驗七的內(nèi)容，編寫程序并編譯生成可執(zhí)行文件二、運行可執(zhí)行文件，觀察程序運行結(jié)果三、若運行結(jié)果不對，表明程序邏輯有誤，可通過GNU的一大工具GDB來調(diào)試程序。附：GDB的使用方法和常用命令 GDB能夠觀察一個程序在執(zhí)行時的內(nèi)部活動，或程序出錯時發(fā)生了什么，GDB的主要功能有以下幾點：1、設(shè)置運行環(huán)境和參數(shù)，運行指定程序2、讓程序在指定條件下停止和運行3、在程序運行停止后，檢查變量、內(nèi)存或寄存器

24、的值，查看程序運行情況4、修改正在調(diào)試的程序的源代碼，這樣可以在線修正某個bug引起的問題，然后繼續(xù)查找下一個bugGDB的使用可以直接在shell命令行下輸入gdb并回車，再在gdb命令行下指定要調(diào)試的程序。也可以用gdb filename在啟動時指定要調(diào)試的程序名。為了使GDB能夠正常工作，必須使程序在編譯時包含調(diào)試信息，即在使用gcc時加-g選項即可。 在GDB啟動后，就進入GDB命令方式，下面是一些常用的GDB命令：1、file，載入程序命令，如要加載hello程序用file hello 2、quit，退出gdb命令，也可以用ctrl+d來退出 3、run，運行程序命令，如果程序需要參

25、數(shù)，可在run指令后接著輸入?yún)?shù)。 4、info，查看程序信息 5、list，列出源程序命令，如list FUNCTION，list LINENUM，list FILENAME：FUNCTION6、break，設(shè)置斷點，在程序被載入并且當前沒有正在運行時，就能設(shè)置、修改、刪除斷點。如break FUNCTION，break LINENUM，break *ADDRESS，breakif COND7、watch，設(shè)置監(jiān)視點命令，監(jiān)視某個表達式或變量，當它被讀或被寫時讓程序停下來，如watch EXPRESSION8、print，顯示表達式的值，如print exp9、step或next，單步執(zhí)行指

26、令，step可以跟蹤進入一個函數(shù)，而next指令不會10、continue，繼續(xù)執(zhí)行命令11、make，產(chǎn)生可執(zhí)行文件，通過make不用退出gdb就可以重新產(chǎn)生可執(zhí)行文件12、shell命令，不離開gdb就可以執(zhí)行shell命令更多的gdb命令請查閱gdb使用手冊實驗九 makefile的編寫【實驗?zāi)康摹恳?、了解makefile的編寫規(guī)則二、通過make命令和makefile文件實現(xiàn)自動化編譯【實驗內(nèi)容】一、假設(shè)一個程序由test1.c，test2.c兩個源文件組成，test1.c文件需要包含頭文件test1.h，test2.c需要包含test2.h二、編寫一個簡單的makefile文件如下：

27、 Test:test1.o test2.o Gcc o test test1.o test2.o Test1.o:test1.c test1.h Gcc c o test1.o test1.c Test2.o:test2.c test2.h Gcc c o test2.o test2.c Clean: Rm f *.o三、在shell環(huán)境下，運行make，則自動編譯程序，生成可執(zhí)行程序test四、根據(jù)以上實例和makefile的編寫規(guī)則，編寫多個c語言程序，并使用make來實現(xiàn)自動編譯。 附：make和makefile相關(guān)介紹 在UNIX/Linux系統(tǒng)上，通常一個軟件包里包含多個程序文件，如

28、果用gcc一條條地編譯，效率太低，而且當修改了某個程序文件時，需要重新編譯軟件包中的所有文件。使用make程序的目的就是自動確定一個軟件包中哪些部分需要重新編譯，并用特定的命令去編譯它。 要使用make命令，必須編寫makefile文件，makefile文件描述了軟件包中各個文件之間的依賴關(guān)系，提供了更新每個文件的命令。 當編寫完makefile文件后，只要在shell下使用make命令就可以完成所有必需的重新編譯。Make程序利用makefile文件中的數(shù)據(jù)和每個文件最近一次更改的時間來確定哪些文件需要更新。 Makefile的編寫規(guī)則：Makefile文件中包含著一些目標，對于每一個目標，

29、都提供了與這個目標具有相關(guān)性的其他目標或文件的名字，以及實現(xiàn)這個目標的一組命令。其中，目標就是make程序要完成的一項任務(wù)，通常是一個文件的文件名。相關(guān)性即一個目標的完成依賴于其他一些目標或文件。在本實驗內(nèi)容中的示例makefile中，定義了四個目標：test、test1.o、test2.o、clean，每個目標都是從最左邊開始寫，后面跟一個冒號（：），如果這個目標的實現(xiàn)依賴于其他的目標或文件，把他們列在冒號的后面，并以空格隔開。然后另起一行開始寫實現(xiàn)這個目標的一組shell命令，shell命令可以有若干行。一般情況下，調(diào)用make可以輸入make target，target是makefile

30、文件中定義的目標，如果省略target，make就將更新makefile文件的第一個目標。Make在檢查一個目標是否已經(jīng)過時并需要更新時，采用的是按相關(guān)性遞歸的辦法，make在構(gòu)建一個目標之前要生成該目標所依賴的所有文件，并遞歸地前進，從而確保這些文件都是新的。目標clean是makefile中常用的一種專用目標，即刪除所有的目標模塊。一般不作它用。Makefile中還可以使用預(yù)先定好的所寫和宏，還支持一些隱含規(guī)則，makefile的高級使用請查閱相關(guān)文檔。當然，自己編寫makefile比較繁瑣，一般來說，可以找到一些參考的makefile文件模板，再根據(jù)自己的實際情況稍作修改即可。同時還有一

31、些專門的工具軟件比如automake、autoconf來生成makefile文件。實驗十 嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境建立及內(nèi)核編譯【實驗?zāi)康摹恳弧⒘私馇度胧介_發(fā)環(huán)境及交叉編譯器二、了解嵌入式Linux的相關(guān)特性三、掌握如何建立一個嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境四、如何利用交叉編譯器來編譯內(nèi)核【實驗設(shè)備】硬件：THUGA-1型實驗箱，PC機軟件：PC機操作系統(tǒng)：Linux【實驗內(nèi)容】一、建立交叉編譯環(huán)境該交叉編譯工具在光盤的Linuxtoolchains文件夾下的cross-3.3.2.tar.bz2 。具體步驟如下：1）解壓編譯工具包首先進入/usr/local 目錄，建立一個arm的子目錄（如果/u

32、sr/local/arm 目錄不存在）,再進入該目錄。命令如下：# cd /usr/local# mkdir arm# cd arm然后將光盤Linux目錄下的 “toolchain”文件夾下的cross-3.3.2.tar.bz2拷貝到剛剛進入的arm目錄下，并執(zhí)行以下命令：# tar jxf cross-3.3.2.tar.bz2解壓后會出現(xiàn)一個3.3.2的目錄，該目錄下有g(shù)cc，g+，bin等各種實用工具。就這樣，交叉編譯工具就安裝好了。2）將該交叉編譯工具的路徑添加到環(huán)境變量解壓后，交叉編譯工具中的可執(zhí)行文件在3.3.2/bin 目錄下，此目錄不在Linux系統(tǒng)的可執(zhí)行程序搜索目錄中，

33、因此需要在啟動設(shè)置里手動添加進去，具體做法是修改/etc/bashrc或用戶主目錄下的.bashrc文件，在文件的最后一行增加路徑，增加的文本如下：export PATH=$PATH:/usr/local/arm/3.3.2/bin這樣就將交叉編譯工具的路徑添加進去了。為了使修改的文件立即生效，可執(zhí)行：# source /etc/bashrc （假設(shè)修改的文件是/etc/bashrc）或者重起Linux操作系統(tǒng)。然后在終端上輸入arm，然后按tab鍵，會自動顯示arm- linux-，表示交叉編譯環(huán)境安裝成功。二、編譯內(nèi)核 首先將光盤Linuxkernel目錄下的pxa270_kernel2.

34、6.9.tar.gz 拷貝到/home 目錄，然后進入這個目錄，解壓命令如下：# cd /home# tar -xzvf pxa270_kernel2.6.9.tar.gz解壓完成后,將會看到在/home目錄下生成一個pxa270_linux-2.6.9 的文件目錄。接著進入pxa270_linux-2.6.9 此目錄，該目錄下顯示的是嵌入式Linux的內(nèi)核代碼的組織結(jié)構(gòu)：/arch 子目錄包含了所有硬件結(jié)構(gòu)特定的內(nèi)核代碼。如 i386,alpha 和 arm.。/drivers 子目錄包含了內(nèi)核中所有的設(shè)備驅(qū)動程序，如 usb 和 sound。/fs 子目錄包含了所有的文件系統(tǒng)的代碼。如 n

35、fs,ext3 和 jffs2 等。/include 子目錄包含了建立內(nèi)核代碼時所需的大部分庫文件，這個模塊利用其它模塊重建內(nèi)核。該目錄也包括了不同平臺需要的庫文件。比如，asm-arm 是 arm 平臺需要的庫文件。 /init 子目錄包含了內(nèi)核的初始化代碼，內(nèi)核從此處工作。/ipc 子目錄包含了進程間通信代碼/kernel 子目錄包含了主內(nèi)核代碼/mm 子目錄包含了所有內(nèi)核管理代碼/net 子目錄包含了和網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的代碼，如 atm,ipv6 等。一般在每個目錄下都有一個 depend 文件和一個 Makefile 文件。這兩個文件都是編譯時使用的輔助文件。其中 Makefile 文件中指出

36、了編譯時需要用到的編譯器，也是移植內(nèi)核過程中不可缺少的。執(zhí)行 make menuconfig 命令。# cd pxa270_linux_2.6.9# make menuconfig下圖為執(zhí)行 make menuconfig 后顯示的配置菜單：用鍵盤的上下鍵可以移動藍色選擇條到如下圖所示的位置并按回車，選擇“Load an Alternate Configuration File”欄目來裝載一個已經(jīng)存在的配置文件，如下圖：修改要 load 的配置文件名，這里裝載的配置文件為：kernel_pxa27x.cfg，如下圖：配置文件輸入后，這時可以按“OK”鍵（鍵盤的 ENTER 鍵）返回到主菜單欄中

37、。接著按“ESC”鍵，退出內(nèi)核配置菜單，這時將出現(xiàn)一個詢問是否保存配置的對話框，這時選擇“yes”回車退出，如下圖。到此為止，內(nèi)核的配置結(jié)束。接著執(zhí)行命令 make zImage 就可以進行內(nèi)核的編譯了，如圖：# make zImage結(jié)束后可以在 arch/arm/boot 目錄下找到壓縮內(nèi)核文件 zImage。此文件可以通過 BOOTLOADER 下載運行和燒寫到 FLASH 里去。實驗十一 嵌入式Linux根文件系統(tǒng)制作【實驗?zāi)康摹恳弧⒘私馇度胧较嚓P(guān)文件系統(tǒng)二、了解Cramfs文件系統(tǒng)的相關(guān)特性三、學(xué)習(xí)如何去制作一個cramfs根文件系統(tǒng)【實驗內(nèi)容】一、制作cramfs格式根文件系統(tǒng)步驟

38、首先展開原有的 cramfs 格式的根文件系統(tǒng)到一個指定的目錄，然后從這個目錄復(fù)制所有的內(nèi)容到另外一個目錄，為了便于復(fù)制，我們先用 tar -cvf 命令將展開的根文件的所有的內(nèi)容歸檔為一個文件，接著再用 tar -xvf 命令展開這個歸檔文件到新的文件夾，從而完成這個復(fù)制過程。以下就是具體的步驟：（1） 將 th_pax270_qtopia.cramfs 拷貝到任意目錄下（2） 在該目錄下建立兩個子文件夾：mkdir changmkdir guo（3） 將 th_pax270_qtopia.cramfs 掛接到 chang 目錄mount t cramfs th_pax270_qtopia.

39、cramfs chang o loop（4）將 chang 目錄下的內(nèi)容壓縮cd chang tar cvf ./1.tar ./這樣將在 chang 的上一級目錄產(chǎn)生一個 1.tar 的包（5）將包解壓到 guo 目錄下。umount chang ;卸載掛接cd . ;進入上一級目錄mv 1.tar guo ; cd guo ；tar xvf 1.tar;將打包的根文件系統(tǒng)的里的內(nèi)容解壓rm 1.tar（6）將自己的驅(qū)動 gpiodrv.o 和應(yīng)用程序 gpio_test 拷貝到相應(yīng)的目錄下。將 gpiodrv.o 拷貝到 guo/usr/目錄下將 gpio_test 拷貝到 gpio_te

40、st 下（7）經(jīng)過上面的步驟就可以將自己的驅(qū)動和應(yīng)用程序添加到 cramfs 根文件系統(tǒng)中了現(xiàn)在將開始制作 cramfs 根文件系統(tǒng)先將 mkcramfs 可執(zhí)行文件拷貝到 guo 所在的目錄在這個目錄下運行命令：./mkcramfs guo th_pax270_qtopia.cramfs運行成功后，會在該目錄下生成 th_pax270_qtopia.cramfs根文件系統(tǒng)二、根文件系統(tǒng)制作成功后，可將剛才生成的th_pax270_qtopia.cramfs文件燒錄到NorFlash中。實驗十二 嵌入式Linux內(nèi)核和根文件系統(tǒng)的下載和燒寫【實驗?zāi)康摹恳弧⒄莆赵趯嶒炏渖线M行嵌入式Linux內(nèi)核

41、的下載和燒寫二、掌握在實驗箱上進行嵌入式Linux根文件系統(tǒng)的下載和燒寫【實驗內(nèi)容】一、下載和燒寫嵌入式Linux內(nèi)核用 BOOTLOADER 的串口連接或網(wǎng)絡(luò)連接方式都可以在 DNW 里下載文件，用網(wǎng)絡(luò)方式速度會比較快一點。下面主要介紹通過網(wǎng)絡(luò)連接方式下載 Linux 內(nèi)核，并進行燒寫的過程。首先使用實驗箱附帶的 RJ45 網(wǎng)絡(luò)交叉線將 PC 機的網(wǎng)卡與教學(xué)平臺底板的 10M 網(wǎng)口（CON4 口）相連接，然后運行 DNW 程序并設(shè)置 DNW 的串口通訊參數(shù)，然后按住小鍵盤上的 E 鍵不放同時按下板子的復(fù)位鍵，這時可看到 BOOTLOADER的功能選擇界面！在 BOOTLOADER 的選擇菜單

42、里按下“5”鍵，然后回車，目的是設(shè)置 BOOTLOADER 和 PC通訊時所使用的 IP 地址，注意這個 IP 地址不是 LINUX 操作系統(tǒng)啟動后的 IP 地址，兩者并無關(guān)聯(lián)，按下“5”鍵后，出現(xiàn)如下圖所示：這時請輸入一個 IP 地址，這個 IP 地址應(yīng)該與 PC 機的網(wǎng)卡的 IP 地址處在同一子網(wǎng)，然后回車退出。另外如果要保存這個 IP 地址，使得下次系統(tǒng)重啟后仍然設(shè)為這個 IP 地址值，那么應(yīng)該輸入“11”，選擇 BOOTLOADER 的“11 : Save Boot Parameters”功能選項保存這個設(shè)置值。開始下載內(nèi)核映像文件到板子的 RAM 了，在 BOOTLOADER 的選擇

43、菜單里按下“3”鍵，然后回車，目的是進入網(wǎng)絡(luò)下載功能，在提示下載內(nèi)存的地址時輸入 2，即進入初始化網(wǎng)口并進入網(wǎng)絡(luò)下載功能，如下圖所示：從提示信息可以看到一個 tftp 文件傳輸服務(wù)程序已經(jīng)運行起來了，這時需要在 PC 機上運行 tftp 的客戶端程序，并通過客戶程序上傳 linux 內(nèi)核映像文件。方法是在存放zImage的文件夾生成一個批處理文件，并在批處理文件中輸入以下內(nèi)容,如下圖： 這個批處理文件只有一行語句：tftp -i 01 put zImage或者把光盤下目標代碼文件夾拷貝到PC機，用記事本打開zImage.bat這個批處理文件，并在批處理文件中修改IP地址并保

44、存即可。這個批處理文件的作用是將 zImage 這個 linux 內(nèi)核映像文件上傳到 01 這個主機上，這個 IP 地址是BOOTLOADER 中設(shè)置的 IP 地址。雙擊運行這個批處理，然后將目光轉(zhuǎn)移到 DNW 上，正常的話，應(yīng)該看到文件被下載到板子的過程，如下圖：下載結(jié)束后輸入 n 不運行它，會回到 BOOTLOADER 主菜單，然后按下“1”鍵，選擇把下載的文件燒寫到 Nor Flash，這時出現(xiàn)的界面如下圖：這個界面出現(xiàn)了 04 四個選項，要用戶選擇將下載的文件燒寫到 Nor Flash的哪個分區(qū)，0 是引導(dǎo)區(qū)（bootloader 分區(qū)），1是內(nèi)核分區(qū)，2是根文件系

45、統(tǒng)分區(qū)，3是未定義分區(qū)，4是漢字庫，由于燒寫的是內(nèi)核，所以應(yīng)該選擇“1”。按下“1”鍵后，出現(xiàn)了下面的界面，如下圖，直接按“Y”，就可以開始燒寫了！二、下載和燒寫嵌入式Linux根文件系統(tǒng)下載過程和下載內(nèi)核一樣，在上傳根文件系統(tǒng)時需在存放根文件系統(tǒng)的文件夾生成一個批處理文件，并在批處理文件中輸入以下內(nèi)容,如下圖：或者直接編輯批處理文件th_pax270_qtopia.cramfs.BAT的IP地址并保存，然后雙擊該文件即可。下載結(jié)束后選擇 1 將文件燒寫到 NOR FLASH 里去，再選擇分區(qū) 2rootfs 后按 y 確認燒寫，文件較大時燒寫時間也會變長，請耐心等待，如下圖：三、啟動運行Li

46、nux用交叉串口線連接開發(fā)板的全功能串口（P2 口）和 PC 的串口，關(guān)閉 DNW 程序（若先前在使用），打開超級終端，選擇 PC 和實驗箱連接所用的串口，設(shè)置串口通訊參數(shù)如下圖：按確定保存設(shè)置后啟動連接。然后按住 4X4 鍵盤上的 D 鍵，再打開底板電源或在已開電源情況下按一下底板的復(fù)位鍵，BOOTLOADER 會自動啟動 Linux，啟動后再松開 D 按鍵，出現(xiàn)如下圖：則Linux在實驗箱上啟動成功！實驗十三 嵌入式Linux驅(qū)動程序添加【實驗?zāi)康摹恳?、了解嵌入式Linux系統(tǒng)中驅(qū)動程序的開發(fā)過程二、掌握如何來運行和加載驅(qū)動程序【實驗內(nèi)容】一、Linux中字符設(shè)備驅(qū)動的添加在一個字符設(shè)備驅(qū)

47、動里面實現(xiàn)對 GPIO 端口的操作。在模塊加載的時候跑馬燈運行起來，模塊卸載的時候，跑馬燈停止。THUGA-1型實驗箱的4個LED指示燈LED1LED4由4個I/O口控制，它們分別是：GPIO89,GPIO107,GPIO108 以及 GOIO96。當 GPIO89,GPIO107,GPIO108 以及 GOIO96 輸出低電平的時候，相應(yīng)的 LED 指示燈亮。二、字符設(shè)備的驅(qū)動源程序 gpiodrv.c該文件在目錄：Linux實驗源碼exp3-adddriverdriver下，該驅(qū)動程序的 Makefile 是按照 Linux2.6 內(nèi)核的要求來編寫的。其中PXA270X_KERNEL_DI

48、R的值要修改設(shè)置為用戶本機上的PXA270的內(nèi)核源碼包的位置。接下來將gpiodrv.c和這個Makefile放置在同一個新建目錄下，進入這個目錄，輸入make命令后，編譯成功后將在這個目錄下生成一個gpiodrv.ko的文件。三、測試程序 gpio_test.c將 gpio_test.c 放置在一個新建目錄下，進入該目錄下，輸入命令：/usr/local/arm/3.3.2/bin/arm-linux-gcc o gpio_test gpio_test.c編譯成功后，將在該目錄下生成 gpio_test 可執(zhí)行文件，要注意交叉編譯工具arm-linux-gcc 的路徑要設(shè)置正確，這里是/us

49、r/local/arm/3.3.2/bin。為了便于操作，提供了一個用于編譯 gpio_test.c 程序的 Makefile，用戶可以到Linux實驗源碼exp3-adddrivertest的目錄里面，直接輸入命令 make 就可以編譯該測試程序了。四、實驗操作步驟1用交叉串口線將PC機的COM口與實驗箱的UART(P2)相連，插上12V電源。2啟動實驗箱進入 Linux 環(huán)境，利用超級終端來顯示，進入Linux命令行模式。3輸入命令 cd /tmp，進入 tmp 目錄，因為/tmp 是在 SDRAM 中，可以放數(shù)據(jù)。4將 gpiodrv.ko 和 gpio_test 下載到 /tmp 目錄

50、下（這2個文件可以是自己編譯的，也可以直接采用Linux實驗源碼exp3-adddriver下的文件）。在這里采用 rz 命令來傳輸，rz 命令是通過 Zmodem協(xié)議來傳輸?shù)?。先在實驗箱的終端下輸入 rz 命令，接著點擊超級終端的“傳送”>“發(fā)送文件”，在彈出的對話框中設(shè)置如下：然后點擊發(fā)送。數(shù)據(jù)傳輸完后，再在超級終端中輸入回車，接著通過 ls 來查看/tmp 目錄下是否有 gpiodrv.ko 文件，gpio_test的下載過程是一樣的。5gpiodrv.ko 和 gpio_test 下載成功后，接下來要進行真正的加載和運行的工作了。首先改變 gpio_test 的屬性，命令如下：

51、chmod 755 gpio_test 6加載 gpiodrv.ko 模塊：insmod gpiodrv.ko7建立 gpio 設(shè)備節(jié)點：mknod /dev/gpio c 220 0/dev/gpio 為該設(shè)備驅(qū)動程序的設(shè)備名，c 表明該設(shè)備為字符設(shè)備，220 為該設(shè)備的主設(shè)備號，0 為從設(shè)備號。8執(zhí)行 gpio_test 程序：./gpio_testgpio_test 程序運行起來后，有相應(yīng)的功能選項說明。實驗十四 嵌入式Linux下的音頻實驗【實驗?zāi)康摹恳?、嵌入式Linux音頻播放和音頻錄音二、了解MP3編解碼的原理三、掌握Linux下實現(xiàn)對MP3的編解碼【實驗內(nèi)容】一、1用交叉串口線將

52、PC機的COM口與實驗箱的UART(P2)相連，插上12V電源。2啟動實驗箱進入 Linux 環(huán)境，利用超級終端來顯示，進入Linux命令行模式。3根文件系統(tǒng)內(nèi)帶有一個 mp3 的播放程序 madplay，MP3 文件可以是保存在 MMC/SD 卡、CF 存儲卡、U 盤上的，也可以通過前面說的網(wǎng)絡(luò)、USB 等方法下載。下面以播放放在CF卡中的mp3文件為例說明：首先將CF卡中拷入mp3文件，將CF卡插入實驗箱卡座。掛載CF卡，輸入命令：mount t vfat /dev/ide/host0/bus0/target0/lun0/part1 /tmp/udisk/cd /tmp/udisk/ls；看到音頻文件cd /Qtopia/demo/bin/./ madplay /tmp/udisk/qiufo.mp3即可聽到播放的音樂。二、完整的代碼請看光盤目錄的 Linux 源碼包。實驗十五 嵌入式Linux下的視頻實驗【實驗?zāi)康摹恳?、了解Mplayer播放器二、掌握如何在嵌入式Linux中編譯Mplayer【實驗內(nèi)容】一、Mplayer的編譯1、將光盤的“Linuxmplayer移植work”目錄下，有一個 madplay-0.15.2b.tar.gz 的壓縮包拷貝到 PC 機 Linux 系統(tǒng)的任意目錄下。2、解壓 Mplayer 源碼包tar xjvf madplay-0.