嵌入式Linux NFS方式下應(yīng)用程序的實(shí)現(xiàn)

1、嵌入式linux nfs方式下應(yīng)用程序的實(shí)現(xiàn)下的應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)，與windows下應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)大不相同。在windows環(huán)境中，可以挺直在pc上用法各種集成編譯開(kāi)發(fā)工具，完成程序編輯、編譯和運(yùn)行，而在嵌入式linux環(huán)境下，缺少容易、高效的開(kāi)發(fā)工具，程序的開(kāi)發(fā)需要在pc+嵌入式linux平臺(tái)完成。因此，在程序的調(diào)試運(yùn)行過(guò)程中，需要在linux服務(wù)器和嵌入式開(kāi)發(fā)板間交換信息，這種信息交換目前最常用的方式是ftp方式，即：先在linux服務(wù)器上編輯源文件，然后交錯(cuò)編譯生成可執(zhí)行文件，再通過(guò)ftp下載到嵌入式主機(jī)系統(tǒng)中運(yùn)行，如浮現(xiàn)錯(cuò)誤則回到linux服務(wù)器上重新編譯，再下載運(yùn)行，直到程序正確運(yùn)行為

2、止。但ftp方式缺點(diǎn)是效率比較低，而且無(wú)法在線調(diào)試。這里筆者研究另一種更高效率的信息交換方式，即：nfs（網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)）方式下嵌入式linux下的應(yīng)用程序的實(shí)現(xiàn)辦法。本文以三星公司9內(nèi)核芯片開(kāi)發(fā)板接口為基礎(chǔ)，軟件采納linux 2.4.21，編譯器為arm-linux-gcc的交錯(cuò)編譯器。2 嵌入式linux開(kāi)發(fā)平臺(tái)的建立在嵌入式linux下開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序，必需建立一個(gè)完美的嵌入式linux開(kāi)發(fā)環(huán)境。2.1 嵌入式linux開(kāi)發(fā)平臺(tái)構(gòu)架嵌入式linux 開(kāi)發(fā)平臺(tái)構(gòu)架主要包括：嵌入式linux 服務(wù)器、工作站、嵌入式開(kāi)發(fā)板系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)1所示。嵌入式linux 服務(wù)器由一臺(tái)pc充當(dāng)，主要作為嵌入式l

3、inux內(nèi)核編譯、應(yīng)用程序編譯的公共平臺(tái)，這里安裝標(biāo)準(zhǔn)的redhat linux操作系統(tǒng) ,工作站為一般局域網(wǎng)計(jì)算機(jī)，可以是一臺(tái)或多臺(tái)，安裝windows操作系統(tǒng)，普通用來(lái)完成各種日常工作，可視需要與linux 服務(wù)器、嵌入式開(kāi)發(fā)板系統(tǒng)銜接，嵌入式開(kāi)發(fā)板系統(tǒng)是用來(lái)開(kāi)發(fā)嵌入式應(yīng)用程序，它必需與linux 服務(wù)器舉行網(wǎng)絡(luò)銜接，目的是建立網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)，把linux服務(wù)器上的特定名目分享到待調(diào)試的嵌入式開(kāi)發(fā)板系統(tǒng)上，從而實(shí)時(shí)地對(duì)應(yīng)用程序舉行編輯、編譯、調(diào)試。另外嵌入式開(kāi)發(fā)板系統(tǒng)可通過(guò)串口與工作站rs232銜接，用法工作站上的超級(jí)終端作為嵌入式開(kāi)發(fā)板系統(tǒng)上的輸入/輸出終端。2.2 嵌入式開(kāi)發(fā)板操作系統(tǒng)的

4、移植嵌入式開(kāi)發(fā)板操作系統(tǒng)就是嵌入式linux，它指的是標(biāo)準(zhǔn)linux操作系統(tǒng)的內(nèi)核，把標(biāo)準(zhǔn)linux操作系統(tǒng)的舉行適當(dāng)?shù)牟眉簦尤胍恍┨囟ǖ墓δ?，形成一個(gè)小巧、高效的滿(mǎn)足特定需要的專(zhuān)用操作系統(tǒng)，然后移植到arm體系結(jié)構(gòu)的開(kāi)發(fā)板系統(tǒng)上，移植主要包括建立交錯(cuò)編譯環(huán)境、修改內(nèi)核源碼、內(nèi)核裁剪和內(nèi)核編譯4個(gè)環(huán)節(jié)。2.2.1建立交錯(cuò)編譯環(huán)境交錯(cuò)編譯是指利用運(yùn)行在某臺(tái)計(jì)算機(jī)上的編譯器編譯某個(gè)源程序生成在另一種結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的目標(biāo)代碼的過(guò)程。編譯器的生成依靠于相應(yīng)的函數(shù)庫(kù)，而這些函數(shù)庫(kù)又得依賴(lài)編譯器來(lái)編譯。建立交錯(cuò)編譯環(huán)境就是將arm用法的編譯器（如：arm-linux-gcc）和函數(shù)庫(kù)（如：glibc）

5、安裝到指定名目，并用法configure配置好makefile文件。2.2.2 修改內(nèi)核源代碼linux內(nèi)核分為體系結(jié)構(gòu)相關(guān)部分和體系結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)部分。在linux啟動(dòng)的第一階段，內(nèi)核與體系結(jié)構(gòu)相關(guān)部分首先執(zhí)行，它會(huì)完成硬件寄存器設(shè)置，內(nèi)存映射等初始化工作。然后把控制權(quán)轉(zhuǎn)給內(nèi)核中與系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)的部分。在移植工作中要修改的代碼主要集中在與體系結(jié)構(gòu)相關(guān)的部分。arm芯片的體系結(jié)構(gòu)在arch/arm名目下。首先按照芯片手冊(cè)修改boot/init.s文件中的：片選組基地址寄存器、dram存儲(chǔ)配置寄存器、dram片選寄存器、中斷屏蔽寄存器等。然后修改內(nèi)核的鏈接及裝入elf。最后將系統(tǒng)中可用頁(yè)面的數(shù)目、文

6、件系統(tǒng)大小等信息以參數(shù)形式從啟動(dòng)代碼傳給內(nèi)核，完成設(shè)置陷阱，初始化中斷，初始化計(jì)時(shí)器，初始化控制臺(tái)等一系列操作而使內(nèi)核正常啟動(dòng)。2.2.3 內(nèi)核裁剪和編譯linux內(nèi)核的裁剪支持三種配置方式，即make confg、make menuconfig、make xconfg,普通采納菜單式用指令make menuconfig對(duì)系統(tǒng)舉行裁剪樣較為容易（詳細(xì)見(jiàn)arm9配置手冊(cè)）。內(nèi)核裁剪之后，最后要舉行交錯(cuò)編譯后在arch/arm名目下生成內(nèi)核映象文件zimage,分離用法指令如下：make clean(清理編譯環(huán)境)；make dep(編譯依靠文件)；make zimage(編譯內(nèi)核)舉行內(nèi)核編譯。

7、3 嵌入式linux nfs開(kāi)發(fā)環(huán)境的建立nfs(network file system)即：網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)，它是一種將遠(yuǎn)程主機(jī)上的名目通過(guò)網(wǎng)絡(luò)銜接到本地主機(jī)的一種機(jī)制。通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)的支持，用戶(hù)可以很便利地在本地主機(jī)上操作遠(yuǎn)程主機(jī)上的分享名目。因此，可以通過(guò)建立網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)，把linux服務(wù)器上的特定名目分享到嵌入式開(kāi)發(fā)板系統(tǒng)上，這樣就可以挺直在嵌入式開(kāi)發(fā)板上操作linux服務(wù)器，特殊是能夠?qū)崟r(shí)在線地對(duì)程序舉行編輯、調(diào)試、運(yùn)行，極大地提高了嵌入式linux下的應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)的效率。嵌入式linux 開(kāi)發(fā)平臺(tái)下的nfs環(huán)境配置,主要是對(duì)嵌入式linux服務(wù)器端的nfs配置和嵌入式開(kāi)發(fā)板系統(tǒng)的

8、nfs客戶(hù)端配置，使其支持nfs。3.1 linux服務(wù)器端的nfs配置以root賬戶(hù)登錄linux服務(wù)器，編輯分享名目配置文件exports,設(shè)定分享名目及權(quán)限，執(zhí)行 vi/etc/exports指令，在exports文件中添加 /home/work 192.168.33.*(rw)后保存，其作用是是將/home/work設(shè)為分享名目，ip地址在192.168.33.*范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)可以用讀寫(xiě)的方式拜訪分享名目/home/work；接著執(zhí)著指令/etc /rc.d /init.d /protmap start來(lái)舉行端口映射；最后執(zhí)行指令/etc /rc.d /init.d /nfs star

9、t來(lái)啟動(dòng)nfs服務(wù)，啟動(dòng)nfs服務(wù)后，還需檢查linux服務(wù)器的iptables、ipchains等選項(xiàng)及文件/etc/hosts.deny、/etc/hosts.allow來(lái)確保沒(méi)有屏蔽nfs用法的端口和允許通信的主機(jī)。配置完畢后，可以在linux服務(wù)器上運(yùn)行如下指令：mount t nfs :/home/work /mnt 舉行nfs服務(wù)器的回環(huán)測(cè)試，驗(yàn)證分享名目是否能夠被拜訪，若配置勝利，執(zhí)行 is/mnt指令后，能夠在/mnt名目中看到/home/work分享名目中的內(nèi)容。3.2 嵌入式開(kāi)發(fā)板系統(tǒng)nfs客戶(hù)端的配置首先運(yùn)行在嵌入式開(kāi)發(fā)板系統(tǒng)的linux內(nèi)核支持n

10、fs客戶(hù)端，運(yùn)行make menuconfig指令后，挑選菜單中fils system->選項(xiàng)，按車(chē)回鍵后挑選下級(jí)菜單中的network file system- >選項(xiàng)，按車(chē)回鍵后選中級(jí)菜單中的nfs system support和provide nfsv3 client support兩項(xiàng)，保存退出；然后分離運(yùn)行 make clean、 make dep、 make zimage指令來(lái)重新編譯內(nèi)核,最后在arch/arm/boot中生成一個(gè)內(nèi)核映像文件zimage；然后在redboot下運(yùn)行指令redboot >load v r b 0x312000，將linux內(nèi)核文件

11、zimage下載到嵌入式開(kāi)發(fā)板系統(tǒng)的sdram并燒寫(xiě)到flash中，其中0x312000為開(kāi)發(fā)板系統(tǒng)sdram的地址，文件下載完畢后浮現(xiàn)如下提醒信息：raw file loaded 0x00312000-0x003fae5f,再運(yùn)行指令redboot >fis create b 0x312000 -1 0xc37df zimage將其保存在flash文件系統(tǒng)中；最后分離執(zhí)行指令fis load ramdisk.gz、 load zimageis、exec r ox1000000 0x312000后，開(kāi)發(fā)板系統(tǒng)中的配置好嵌入式linux nfs開(kāi)頭運(yùn)行。在嵌入式開(kāi)發(fā)板系統(tǒng)的linux sh

12、ell下，運(yùn)行 mkdir /mnt/nfs指令來(lái)建立linux服務(wù)器輸出分享名目的掛載點(diǎn)，運(yùn)行 mount o nolock t nfs : /home/work /mnt/nfs指令使linux服務(wù)器的輸出名目:/home/work通過(guò)nfs映射到了嵌入開(kāi)發(fā)板系統(tǒng)的/mnt/nfs。4 嵌入式linux nfs方式下應(yīng)用程序的實(shí)現(xiàn)完成了對(duì)linux服務(wù)器端的nfs配置和嵌入式開(kāi)發(fā)板系統(tǒng)nfs客戶(hù)端的配置后，使雙方均能支持nfs才干在此方式下舉行應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)。4.1 nfs方式的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)流程首先在linux服務(wù)器上編輯源文件，然后交錯(cuò)編譯，最后生成可執(zhí)行文件，生成

13、的執(zhí)行文件在嵌入式開(kāi)發(fā)板端通過(guò)nfs方式掛載linux服務(wù)器的分享名目，讓?xiě)?yīng)用程序挺直運(yùn)行在嵌入式開(kāi)發(fā)板系統(tǒng)中，舉行編譯、調(diào)試。其詳細(xì)開(kāi)發(fā)流程2所示。當(dāng)完成了應(yīng)用程序的調(diào)試與運(yùn)行后，就可以將調(diào)試好的應(yīng)用程序下載到嵌入式開(kāi)發(fā)板系統(tǒng)的flash文件系統(tǒng)，或挺直編譯到嵌入式linux內(nèi)核并燒寫(xiě)到系統(tǒng)的flash，從而終于形成一個(gè)自立的嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)。4.2 nfs方式下的一個(gè)應(yīng)用程序?qū)嵗旅媸且粋€(gè)求n!的階乘的容易示例，來(lái)解釋基于嵌入式linux的應(yīng)用程序的實(shí)現(xiàn)辦法。第一步：編輯應(yīng)用程序：在linux服務(wù)器的工作名目：即輸出分享名目/home/work下用法vi文本編輯器來(lái)編輯應(yīng)用程序，應(yīng)用程序取名

14、為jiecheng.c。輸入指令 vi jieccheng.c,完成源程序代碼編輯后，保存文件并退出vi。源程序代碼如下：其次步：編譯應(yīng)用程序：輸入指令 arm-linux-gcc o jiecheng jieccheng.c來(lái)編譯應(yīng)用程序，當(dāng)指令執(zhí)行完畢后，會(huì)在/home/work名目下生成可執(zhí)行文件jiecheng。第三步：在嵌入式開(kāi)發(fā)板端掛載linux服務(wù)器的輸出分享名目：?jiǎn)?dòng)在嵌入式開(kāi)發(fā)板端系統(tǒng)的配置好的linux，用法pc超級(jí)終端作為用戶(hù)操作界面，輸入如下指令樣 mkdir /mnt/fns /建立linux服務(wù)器的輸出分享名目掛載點(diǎn)mount o nolock t fns 19:/home/work/ /mnt/nfs /linux服務(wù)器的輸出名目:/home/work通過(guò)nfs映射到了嵌入開(kāi)發(fā)板系統(tǒng)的/mnt/nfs。cd /mnt/