linux課程設(shè)計(jì)

1、linux課程設(shè)計(jì) linux課程設(shè)計(jì)的相關(guān)論文同學(xué)們是怎么樣寫的呢？大家可以看看下面的論文，歡迎各位閱讀哦！linux課程設(shè)計(jì)論文摘要：隨著嵌入式技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速開展以及以嵌入式Linux為操作系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域的增多，嵌入式Linux設(shè)計(jì)課程的教學(xué)也在各大院校開展起來。介紹了嵌入式Linux設(shè)計(jì)概念、系統(tǒng)架構(gòu)、設(shè)計(jì)內(nèi)容及開展方向，設(shè)置了嵌入式Linux設(shè)計(jì)課程內(nèi)容，包括嵌入式Linux系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、引導(dǎo)程序、內(nèi)核、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、文件系統(tǒng)及圖形界面三局部內(nèi)容，對(duì)培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需求的嵌入式技術(shù)人才具有重要意義。關(guān)鍵詞：嵌入式Linux；體系結(jié)構(gòu)；課程研究近年來嵌入式Linux系統(tǒng)開展較快，在中

2、國，以Linux為根底的嵌入式操作系統(tǒng)也很活潑，其中中軟Linux、紅旗Linux、東方Linux是業(yè)界的代表。嵌入式Linux系統(tǒng)的應(yīng)用范圍很廣，尤其隨著智能及物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的開展，基于嵌入式Linux系統(tǒng)的電子產(chǎn)品已進(jìn)入人們的生活，如基于Linux的Android系統(tǒng)，基于Linux的智能家居系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，3G行業(yè)應(yīng)用如移動(dòng)視頻監(jiān)控-車輛應(yīng)急指揮調(diào)度、遠(yuǎn)程的區(qū)域監(jiān)測(cè)、安防領(lǐng)域、移動(dòng)電子商務(wù)等。嵌入式Linux是把Linux內(nèi)核移植到一個(gè)專用嵌入式設(shè)備的CPU和主板上。嵌入式Linux和桌面Linux提供的API函數(shù)與內(nèi)核源代碼都是相同的，嵌入式Linux開發(fā)主要通過在桌面Linux利用源碼

3、編輯器如vi編寫源代碼，通過交叉編譯器編譯出能在嵌入式開發(fā)平臺(tái)如、機(jī)頂盒或智能家居等產(chǎn)品上運(yùn)行的可執(zhí)行文件。嵌入式Linux開發(fā)的工具還包括調(diào)試器、CVS等工程管理軟件等。一、嵌入式Linux設(shè)計(jì)課程概述嵌入式Linux設(shè)計(jì)是電子信息專業(yè)及相近專業(yè)的一門專業(yè)課，其目的是使學(xué)生了解主流嵌入式系統(tǒng)開發(fā)軟件嵌入式Linux驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)和開發(fā)過程。學(xué)生熟悉掌握嵌入式系統(tǒng)常用的硬件接口時(shí)序、電氣特性；掌握針對(duì)硬件的Linux驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)方法，包括I/O口、CAN總線、觸摸屏、IIC、異步串口、音頻、顯示、USB、以太網(wǎng)及Flash的使用及驅(qū)動(dòng)程序的編寫?！?】熟悉嵌入式Linux的中斷處理、BootL

4、oader和內(nèi)核電啟動(dòng)過程。二、嵌入式Linux設(shè)計(jì)課程研究1.嵌入式Linux系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)1嵌入式Linux系統(tǒng)硬件組成。核心板：采用高性能嵌入式處理器、MobileDDR、NANDFlash、NORFlash；外圍電路：帶觸摸屏真彩色寬屏LCD、USBHOST、UART，RS232端口、立體聲語音輸出、耳機(jī)、自適應(yīng)10/100M網(wǎng)卡、板載GSM/GPRS模塊、步進(jìn)電機(jī)電路模塊，搭載射頻模塊；擴(kuò)展模塊：主/從藍(lán)牙模塊、Zigbee模塊、傳感器局部。2軟件組成。操作系統(tǒng)：Linux2.6.21，Linux2.6.38。引導(dǎo)程序：U-boot.1.1.6。圖形界面：QT4.6。嵌入式Linux系

5、統(tǒng)的開發(fā)流程。元器件選型：根據(jù)要實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)功能及目前市場(chǎng)上可選用的元器件來設(shè)計(jì)電路。原理圖用Protel等相關(guān)電子CAD工具將設(shè)計(jì)好的電路圖在電腦中繪制出來。印制板設(shè)計(jì)：在Protel等工具中畫好芯片及電阻、電容等封裝，將原理圖轉(zhuǎn)換成PCB板圖，并完成布線。樣板試制：把PCB板圖進(jìn)行制板，并焊接好相應(yīng)元器件。硬件功能測(cè)試：在焊接元器件時(shí)要按功能模塊順序焊接，焊接好一個(gè)模塊后接著測(cè)試其功能，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決。如通過USB供電模塊對(duì)應(yīng)的USB接口及降壓芯片、電阻、電容等焊接完后，將USB接口插到電腦USB接口處，并通過萬用表測(cè)量USB接口引腳電壓，如果顯示5V即為正確電壓，說明電路設(shè)計(jì)及焊接都成功

6、。如果以后其他局部出現(xiàn)問題時(shí)可以排除這局部芯片的嫌疑。編寫引導(dǎo)程序：分匯編語言局部和C語言局部，實(shí)現(xiàn)硬件初始化和引導(dǎo)操作系統(tǒng)的功能。操作系統(tǒng)移植：在官網(wǎng)下載最新Linux版本，根據(jù)本設(shè)備硬件配置裁剪Linux源代碼并修改。文件系統(tǒng)：沒有文件系統(tǒng)，內(nèi)核不完整，最后內(nèi)核啟動(dòng)后要找文件系統(tǒng)，如果沒有文件系統(tǒng)會(huì)提示失敗。通過文件系統(tǒng)管理硬盤，下載應(yīng)用程序。驅(qū)動(dòng)程序編寫：用戶程序無法直接操作用戶態(tài)，要用中間層軟件設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。用戶程序必須通過系統(tǒng)調(diào)用，間接調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序訪問硬件。API設(shè)計(jì)與開發(fā)：API設(shè)計(jì)是為了讓應(yīng)用程序員在開發(fā)時(shí)更方便，提供了繪圖接口函數(shù)、文件接口函數(shù)及控件函數(shù)等。應(yīng)用程序設(shè)計(jì)：根據(jù)功

7、能需求設(shè)計(jì)如游戲、PDA根本管理功能、機(jī)頂盒信號(hào)處理等?！?】系統(tǒng)聯(lián)調(diào)：產(chǎn)品所有功能設(shè)計(jì)好后，整體加載到硬件設(shè)備中，調(diào)試其功能穩(wěn)定性。樣機(jī)支付：加工外殼，封裝好設(shè)備，可以投入市場(chǎng)。該局部要在課程講解的根底上帶著學(xué)生通過實(shí)踐課或課程設(shè)計(jì)完成一項(xiàng)電子產(chǎn)品的整體設(shè)計(jì)，讓學(xué)生真正體會(huì)到嵌入式產(chǎn)品是什么，怎么移植嵌入式Linux系統(tǒng)。2.引導(dǎo)程序引導(dǎo)程序Bootloader是系統(tǒng)加電后運(yùn)行的第一段代碼，也就是在內(nèi)核啟動(dòng)前運(yùn)行的第一段程序。引導(dǎo)程序的功能：初始化硬件設(shè)備、建立內(nèi)存空間的映射圖。將操作系統(tǒng)內(nèi)核映像從Flash內(nèi)拷貝到RAM中，然后跳轉(zhuǎn)到內(nèi)核的入口點(diǎn)去運(yùn)行，即啟動(dòng)操作系統(tǒng)。常見的Bootloa

8、der有Vivi、Blob、Redboot和U-Boot。下面介紹U-Boot的啟動(dòng)流程：1第一階段。依賴于CPU體系結(jié)構(gòu)的代碼，用匯編來實(shí)現(xiàn)：系統(tǒng)上電后進(jìn)入svc模式；關(guān)閉看門狗禁止所有中斷；進(jìn)行初級(jí)硬件初始化后將自身代碼拷貝到SDRAM中；設(shè)置堆棧、清空bss段，最后跳轉(zhuǎn)到C語言實(shí)現(xiàn)的第二階段中。2第二階段。設(shè)置參數(shù)引導(dǎo)內(nèi)核，并跳轉(zhuǎn)到內(nèi)核入口處。通常用C語言來實(shí)現(xiàn)，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的功能，并具有很好的可讀性和可移植性。該局部的源代碼量比較少，涉及到ARM匯編和C語言編程，是整個(gè)系統(tǒng)中的第一段代碼，很重要，需要帶著學(xué)生從第一行代碼開始逐行剖析。3.嵌入式Linux內(nèi)核分析內(nèi)核源碼：包括初始化Ca

9、che、Mum等設(shè)置；內(nèi)核解壓函數(shù)；非壓縮內(nèi)核啟動(dòng)匯編段。內(nèi)核移植：修改與具體的硬件構(gòu)架和開發(fā)板類型相關(guān)的文件代碼，如.config文件。選擇相近的demo板，可以最大實(shí)現(xiàn)代碼重用，在此根底上進(jìn)行必要的修改。對(duì)不同類型的NANDFlash、網(wǎng)卡、YAFFSFLASH進(jìn)行移植修改。Linux代碼量很大，該局部的學(xué)習(xí)重點(diǎn)是如何移植Linux到嵌入式平臺(tái)上，如何裁剪代碼。4.設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序上層應(yīng)用程序是通過驅(qū)動(dòng)程序使用底層硬件。應(yīng)用程序使用標(biāo)準(zhǔn)庫調(diào)用，用戶程序必須通過系統(tǒng)調(diào)用，間接調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序訪問硬件。每個(gè)硬件接口不一樣，由內(nèi)核提供黑匣子接口屏蔽用戶。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序分為字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序包括各種串行接口、

10、并行接口等、塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序包括磁盤設(shè)備等、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序包括網(wǎng)卡等及雜項(xiàng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序如SCSI、時(shí)鐘等?！?】驅(qū)動(dòng)程序代碼也是以移植修改為主，根據(jù)新增加接口及設(shè)備型號(hào)修改廠商支持的原有程序代碼。5.文件系統(tǒng)Linux中一切皆文件，所有的設(shè)備、內(nèi)存都模擬成文件。Linux的文件系統(tǒng)包括四種：命名空間、API用來便利和操作對(duì)象的一套系統(tǒng)調(diào)用、平安模型用來保護(hù)、隱藏和共享事物的方案和實(shí)現(xiàn)把邏輯模型同實(shí)際硬件聯(lián)系到一起的軟件。建立在Flash上的文件系統(tǒng)包括EXT2、Jffs2、yaffs、CRAMFS、proc等文件類型。Linux下的文件分成五種文件類型：字符設(shè)備、塊設(shè)備、連接、普通文件和目錄。

11、構(gòu)建嵌入式文件系統(tǒng)先構(gòu)建根文件目錄，文件系統(tǒng)通過busybox工具集來制作目錄和根文件系統(tǒng)，通過mk命令做成crmafs只讀根文件系統(tǒng)鏡像，最后燒寫根文件系統(tǒng)。6.圖形界面QT是現(xiàn)在流行的跨平臺(tái)的C+圖形用戶界面GUI工具包。通過QT能設(shè)計(jì)2D、3D等多種界面圖形。在QT程序中，利用信號(hào)和插槽機(jī)制進(jìn)行對(duì)象間的通信。QT有Windows版本，可以在Windows操作系統(tǒng)中開發(fā)后通過交叉編譯后移植到嵌入式Linux環(huán)境中?！?】在設(shè)計(jì)嵌入式Linux界面時(shí)使用WindowsQT4.0在Windows環(huán)境下開發(fā)，屬于可視化界面，不用通過代碼創(chuàng)立控件，通過工具可以直接拖拉控件到窗口中，簡單方便。三、嵌

12、入式Linux的開展方向嵌入式Linux開展的前景非常好，但是人才的缺乏已經(jīng)成為當(dāng)前制約嵌入式Linux開展的瓶頸。一方面，因?yàn)榍度胧饺瞬蓬I(lǐng)域門檻較高，從事嵌入式軟件開發(fā)的工作人員不僅要熟練掌握C/C+、匯編語言等根底，而且對(duì)Linux內(nèi)核和底層驅(qū)動(dòng)程序及硬件都要熟悉。另一方面，因?yàn)檫@一領(lǐng)域較新，目前開展太快，很多軟硬件技術(shù)出現(xiàn)時(shí)間不長，如ARM11/A8處理器、嵌入式Linux操作系統(tǒng)、無線通信協(xié)議、移動(dòng)USB3.0高速傳輸?shù)龋壳皣鴥?nèi)乃至國際上能夠掌握這些新技術(shù)的人才相當(dāng)匱乏。所以近幾年包括未來幾年，市場(chǎng)對(duì)嵌入式Linux人才的需求都非常旺盛。四、總結(jié)嵌入式Linux設(shè)計(jì)課程涉及嵌入式Linux系統(tǒng)構(gòu)建、驅(qū)動(dòng)開發(fā)、內(nèi)核移植、根文件構(gòu)建、應(yīng)用及圖形開發(fā)。嵌入式Linux設(shè)計(jì)還可以增加系統(tǒng)管理局部內(nèi)容，如效勞器管理、數(shù)據(jù)庫管理、網(wǎng)絡(luò)配置、防火墻配置與管理、日志管理及維護(hù)等。隨著Linux操作系統(tǒng)的完善和開展，以嵌入式Linux為內(nèi)核的嵌入f系統(tǒng)也已無處不在。數(shù)字化、智能化使傳統(tǒng)設(shè)備電子化，具有這些功能的嵌入式Linux操作系統(tǒng)的應(yīng)用前景會(huì)越來越廣，學(xué)好該課程對(duì)開展嵌入式系