嵌入式linux系统开发概述
嵌入式linux系统开发概述
作者：谷丰，[email=您可以通
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基于linux的嵌入式系统开发是一个很大的课题，涵盖了从硬件到软件设计的多个领域，由于linux的开源特性，导致开发中可以使用的软件和工具多不胜数，从最底层与系统硬件直接打交道的引导装载程序(bootloader)，到linux操作系统的分发版(distribution)，再到上层的图形用户界面(GUI)乃至应用程序(application)，可供选择的软件实在是太多了，这对开发者来说是一种恩赐。但由于标准的不统一，对于刚刚步入这个领域的初学者来说，很难在短时间内全部了解和掌握它们。本文论述了嵌入式linux开发的基本模式和概念，给出了一些常用的软件和工具，旨在带领他们更快的走入这个奇妙的世界。
1 引导装载程序(bootloader)
引导装载程序通常是在任何硬件上执行的第一段代码，它的主要任务视装载设备的不同而不同。在台式机和笔记本这样的常规系统中，经常存在多个操作系统并存的情况，因此bootloader的主要作用就是选择系统使用何种操作系统来引导。常用的引导程序有LILO或GRUB，通常将它们装入硬盘的主引导记录(Master Boot Record)中，或者装入linux 驻留的磁盘的第一个扇区。
在嵌入式系统中，情况有些不同。首先，嵌入式设备通常需要经常地移
动，考虑到在移动过程中的震动，一般不会采用机械式结构设计的硬盘为存
储设备；而且从成本控制上说，硬盘的价格比较高，除非是需要大容量存储
的场合，硬盘不适合作为嵌入式设备的存储介质。目前采用得比较多的是闪
存设备，闪存设备是与存储设备功能类似的特殊芯片，而且它
们能持久存储
信息----即在重新引导时不会擦除其内容，Flash、Disk on Chip和Compact
Flash卡就是使用得比较多的这类设备。另外，由于一般嵌入式设备上只会有
一个操作系统，所以bootloader的主要功能有所变化，不再是用来选择操作
系统，而是为了更快地在存储介质上下载linux内核和文件系统(filesystem
包含了图形用户界面等应用程序，将在后面介绍)。这是因为我们一般通过芯
片的JTAG口来实现引导程序的装载，JTAG口的速度比较慢，对于只有十几K大
小的bootloader来说，装载的时间不会很长，可是针对一个功能完善的嵌入
式设备，比如PDA，它的软件系统包括了linux内核和以上的各种应用，加在
一起最少都会有十几兆，如果都通过JTAG来下载的话，恐怕几个小时都是不
够用的。而且通常内核和应用需要多次的修改和调试才得到最终的成熟的版
本，如此频繁的下载要都通过JTAG来实现，显然是不现实的。因此，为了解
决这个问题，通常的做法是在bootloader中实现网卡或USB的驱动，通过网络
或USB接口来实现软件的下载功能。
目前流行的并可免费使用的linux引导装载程序有Blob、U-boot、Redboot和Bootldr，它们可以广泛地应用在X86、ARM、PPC和MIPS等平台上，对于基于ARM核设计的PXA255芯片，当然也是适合的。
前面提到bootloader可以通过芯片的JTAG口下载到闪存上的，PXA255采用的就是这种方式。这种方式需要专用软件。专用软件可以直接与目标机（在嵌入式开发中，嵌入式设备通常被称为目标机）上的闪存设备进行交互并将引导装载程序安装在闪存的给定位置中。这个软件使用目标系统上的 JTAG 端
口，JTAG是用于执行外部输入（通常来自主机，及用作开发的PC机系统）的指令的接口。JFlash-linux 就是一种用于直接写闪存的流行工具。它支持为数众多的闪存芯片；它在主机上执行并通过使用主机的并行端口与目标系统的JTAG接口访问目标的闪存芯片。当然，这意味着需要有专门的用来连接目标机JTAG口和主机并行接口的通讯线。主机和目标机的连接方式见图1.1所示。
图1.1目标机JTAG和主机并行端口的连接
Jflash-linux在linux和windows版本中都可使用，可以在命令行中用以下命令启动它：
#Jflash-linux <bootloader>
还有某些种类的嵌入式芯片具有微小的引导代码----根据几个字节的指令----它将初始化一些 DRAM设置并启用目标机上的一个串行（或者 USB，或者以太网）端口与主机程序通信。然后，主机程序或装入程序可以使用这个连接将引导装载程序传送到目标机上，并将它写入闪存。
在引导程序已装载并给予其控制后，这个引导装载程序执行下列各类功能：
初始化CPU速度
初始化内存，包括启用内存库、初始化内存配置寄存器等
初始化串行端口（如果在目标上有的话）
启用指令／数据高速缓存
设置堆栈指针
设置参数区域并构造参数结构和标记（这是重要的一步，因为内核在标
识根设备、页面大小、内存大小以及更多内容时要使用引导参数）
执行 POST（加电自检）来标识存在的设备并报告任何问题
为电源管理提供挂起／恢复支持
跳转到内核的开始
可以看出，bootloader初始化了一个芯片的最小系统，这是它另一个主要功能----检查基本硬件系统的设计是否正确。
2 Linux内核
Linux的源代码组织非常复杂，幸好我们不用将它们完全弄懂，现在我们需要的是知道各个部分的大致功能，然后再在以后开发过程中，针对不同的系统需求，修改内核中特定的某个部分就可以了。下面首先来看看是linux源码文件的组织结构：
kernel/ linux内核(非常小)
lib/ 各种内核需要使用的库文件
MAINTAINERS 内核各部分的维护者
mm/ 内存管理单元
net/ 网络系统
README readme文件REPORTING_BUGS 报告bug的指导
scripts/ 一些脚本
security/ 安全模式的实现
sound/ 声卡支持和驱动
usr/ 工具
arch/ 硬件相关代码COPYING linux拷贝条件(GNU GPL) CREDITS linux的主要贡献者crypto/ 密码库
Documentation/ 内核文档
drivers/ 驱动程序
fs/ 文件系统
include/ 内核头文件
include/asm-<arch> 硬件相关的头文件
include/linux 内核核心的头文件
init linux初始化代码
ipc/ 进程间通讯
Linux 社区正积极地为新硬件添加功能部件和支持、在内核中修正错误并且及时地进行常规改进，这也是导致目前内核源代码越来越庞大的原因。大约每 6 个月（或 6 个月不到）就有一个稳定的 linux 树的新发行版。不同的维护者维护针对特定体系结构的不同内核树和补丁。当为一个项目选择了一个内核时，您需要评估最新发行版的稳定性如何、它是否符合项目要求和硬件平台、从编程角度来看它的舒适程度以及其它难以确定的方面。还有一点也非常重要：找到需要应用于基本内核的所有补丁，以便为特定的体系结构调整内核。
内核布局分为特定于体系结构的部分和与体系结构无关的部分。内核中特定于体系结构的部分首先执行，设置硬件寄存器、配置内存映射、执行特定于体系结构的初始化，然后将控制转给内核中与体系结构无关的部分。系统的其余部分在这第二个阶段期间进行初始化。内核树下的目录 arch/ 由不同的子目录组成，每个子目录用于一个不同的体系结构（MIPS、ARM、i386、SPARC、PPC 等）。每一个这样的子目录都包含 kernel/ 和 mm/ 子目录，它们包含特定于体系结构的代码来完成象初始化内存、设置 IRQ、启用高速缓存、设置内核页面表等操作。一旦装入内核并给予其控制，就首先调用这些函数，然后初始化系统的其余部分。
根据可用的系统资源和引导装载程序的功能，内核可以编译成vmlinux、Image 或zImage。vmlinux和zImage之间的主要区别在于vmlinux是实际的（未压缩的）可执行文件，而zImage 是或多或少包含相同信息的自解压压缩文件—--只是压缩它以处理（通常是 Intel 强制的）640 KB 引导时间的限制。有关所有这些的权威性解释，请参阅 Linux Magazine 的文章“Kernel Configuration: dealing with the unexpected”。
3
工具链(Toolchain)
设置工具链在主机机器上创建一个用于编译将在目标上运行的内核和应
用程序的构建环境—--这是因为目标硬件可能没有与主机兼容的二进制执行级别。
工具链由一套用于编译、汇编和链接内核及应用程序的组件组成。这些组件包括：
Binutils —用于操作二进制文件的实用程序集合。它们包括诸如 ar、as、objdump、objcopy这样的实用程序;
Gcc — GNU C编译器;
Glibc —所有用户应用程序都将链接到的C库。避免使用任何C库函数的内核和其它应用程序可以在没有该库的情况下进行编译。
构建工具链建立了一个交叉编译器环境。本地编译器编译与本机同类的处理器的指令。交叉编译器运行在某一种处理器上，却可以编译另一种处理器的指令。从头设置交叉编译器工具链可不是一项简单的任务：它包括下载源代码、修补补丁、配置、编译、设置头文件、安装以及很多很多的操作。另外，这样一个彻底的构建过程对内存和硬盘的需求是巨大的。如果没有足够的内存和硬盘空间，那么在构建阶段由于相关性、配置或头文件设置等问题会突然冒出许多问题。
因此能够从因特网上获得已预编译的二进制文件是一件好事（但不太好的一点是，目前它们大多数只限于基于ARM的系统，但迟早会改变的）。一些比较流行的已预编译的工具链包括那些来自Compaq（Familiar Linux ）、LART（LART Linux 和Embedian（基于Debian但与它无关）的工具链—所有这些工具链都用于基于ARM的平台。Intel的PXA255芯片就是基于ARM设计的。
4 设备驱动程序
嵌入式系统通常有许多设备用于与用户交互，象触摸屏、小键盘、滚动
轮、传感器、RS232接口、LCD等等。除了这些设备外，还有许多其它专用设
备，包括闪存、USB、GSM等。内核通过所有这些设备各自的设备驱动程序来
控制它们，包括GUI用户应用程序也通过访问这些驱动程序来访问设备。
开发者编写驱动程序是应该特别注意下面所提到的概念：编写访问硬
件的内核代码是不要给用户强加任何策略。因为不同的用户有不同的需求，
驱动程序应该处理如何使硬件可用的问题，而将怎样使用硬件的问题留给上
层应用。因此，当驱动程序只提供了访问硬件的功能而没有附加任何限制时
，这个驱动程序就比较灵活。然而，有时候我们也需要在驱动程序中实现一
些策略。例如，某个数字I/O驱动程序只提供了以字节为单位访问硬件的方法
，这样就省去了编写额外代码以处理单个数据位的麻烦。
如果从另一个角度来看驱动程序，那么它可以被看作是应用和实际设备
之间的一个软件层。这种定位使开发者可以选择如何展现设备特性：即使对于相同的设备，不同的驱动程序也可以提供不同的功能。实际的驱动程序设计应该在许多考虑因素之间取得平衡。例如，某个驱动程序可能同时被多个进程使用，我们就应该考虑如何处理并发的问题：可以在设备上实现独立于硬件功能的内存映射；也可以提供一个函数库，以帮助应用程序开发者在已有原语的基础上实现新的策略。总之，驱动程序的设计主要还是综合考虑下面三方面的因素：提供给用户尽量多的选项、编写驱动程序占用较少的时间以及尽量保持程序简单而不至于错误丛生。
本节着重讨论通常几乎在每个嵌入式环境中都会使用的一些重要设备的
设备驱动程序。
4.1 帧缓冲区驱动程序(FrameBuffer)
这是最重要的驱动程序之一，因为通过这个驱动程序才能使系统屏幕显
示内容。帧缓冲区驱动程序通常有三层。最底层是基本控制台驱动程序
LInux 嵌入式操作系统期末试题
1.简答题：请简单概括什么是嵌入式系统、并举出嵌入式系统的特点；（6分） 答: 嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可剪裁，适用于应用系统，对功能、可靠性、成本、体积、功耗等方面有特殊要求的专用计算机系统； 其特点如下： (1)嵌入式系统是面向特定系统应用的。 (2)嵌入式系统涉及计算机技术、微电子技术、电子技术、通信和软件等各个行业； 是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统； (3)嵌入式系统的硬件和软件都必须具有高度可定制性；只有这样才能适应嵌入式系 统应用的需要，在产品价格和性能方面具备竞争力； (4)嵌入式系统的生命周期相当长。 (5)嵌入式系统不具备本地系统开发能力，通常需要有一套专门的开发工具和环境。 2.嵌入式操作系统的优势：1.低成本开发系统 2.可应用多种硬件平台 3.可定制内核 4. 性能优异 5.良好的网络支持 3.linux文件类型：1.普通文件 2.目录文件 3.链接文件 4.设备文件 a.块设备文件（硬 盘：/dev/hda1）b.字符设备（串行端口接口设备） 4.linux文件属性：访问权限：r:可读w:可写x:可执行用户级别：u:文件拥有者g:所 属用户组 o:其他用户第一个字符显示文件类型：-普通d目录 l 链接… 5.简答题：（6分） linux目录结构：/bin 存放linux常用操作命令的执行文件（二进制文件） /boot 操作系统启动时所需要的程序 /dev Linux系统中使用的外部设备 /etc 系统管理时所需要的各种配置文件和子目录 /etc/rc.d Linux启动和关闭时要用到的脚本 /etc/rc.d/init Linux默认服务的启动脚本 /home 系统中默认用户工作根目录 /lib 存放系统动态链接共享库 /mnt软驱、光驱、硬盘的挂载点 /proc存放系统核心与执行程序所需信息、 /root超级用户登陆时的主目录 /sbin 存放管理员常用系统管理程序 /usr存放用户应用程序和文件 /var存放日志信息（答六点即可） 6.编写一个shell文件:创建studen01 –student30这30个用户，用户组为class1，之 后编写shell文件，删除所有用户
什么是嵌入式linux系统
什么是嵌入式linux系统? 一、什么是嵌入式linux？ Linux从1991年问世到现在，短短的十几年时间已经发展成为功能强大、设计完善的操作系统之一，不仅可以与各种传统的商业操作系统分庭抗争，在新兴的嵌入式操作系统领域内也获得了飞速发展。嵌入式Linux（Embedded Linux）是指对标准Linux经过小型化裁剪处理之后，能够固化在容量只有几K或者几M字节的存储器芯片或者单片机中，适合于特定嵌入式应用场合的专用Linux操作系统。嵌入式Linux既继承了intelnet上无限的开放原代码资源，又具有嵌入式操作系统的特性。 二、嵌入式Linux的特点版权费：免费； 购买费用：媒介成本； 技术支持：全世界的自由软件开发者提供支持； 网络特性：免费而且性能优异； 软件移植：容易，代码开放，有许多应用软件支持； 应用产品开发周期：短，新产品上市迅速，因为有许多公开的代码可以参考和移植； 实时性能：RT_Linux，hardhat Linux 等嵌入式Linux支持实时性能； 稳定性：好； 安全性：好。 三、嵌入式Linux的市场前景和商业机会 嵌入式Linux有巨大的市场前景和商业机会，出现了大量的专业公司和产品，如Montavista、Lineo、Emi等。有行业协会，如Embedded Linux Consortum等。得到世界著名计算机公司和oem板级厂商的支持，例如IBM、Motorola、Intel等。传统的嵌入式系统厂商也采用了Linux策略如Lynxworks 、Windriver、QNX等。还有intelnet上的大量嵌入式Linux 爱好者的支持。嵌入式Linux支持几乎所有的嵌入式cpu和被移植到几乎所有的嵌入式oem板。 四、嵌入式Linux的应用领域嵌入式Linux的应用领域非常广泛，主要的应用领域有，信息家电：PDA，STB-Set-stopbox，Digital Telephone，Answering Machine，Screen Phone、数据网络：Ethernet switches，Router，Bridge，Hub，Remote access servers，ATM，Frame relay、远程通信、医疗电子、交通运输、计算机外设、工业控制、航空领域等。 五、嵌入式linux的优势嵌入式Linux的开发和研究是操作系统领域中的一个热点，目前已经开发成功的嵌入式系统中，大约有一半使用的是Linux。Linux之所以能在嵌入式系统市场上取得如此辉煌的成果，与其
嵌入式linux简单程序
1、demo demo.c #ifndef __KERNEL__ #define __KERNEL__ #endif #ifndef MODULE #define MODULE #endif #include
嵌入式Linux应用软件开发流程
从软件工程的角度来说，嵌入式应用软件也有一定的生命周期，如要进行需求分析、系统设计、代码编写、调试和维护等工作，软件工程的许多理论对它也是适用的。 但和其他通用软件相比，它的开发有许多独特之处： ·在需求分析时，必须考虑硬件性能的影响，具体功能必须考虑由何种硬件实现。 ·在系统设计阶段，重点考虑的是任务的划分及其接口，而不是模块的划分。模块划分则放在了任务的设计阶段。 ·在调试时采用交叉调试方式。 ·软件调试完毕固化到嵌入式系统中后，它的后期维护工作较少。 下面主要介绍分析和设计阶段的步骤与原则： 1、需求分析 对需求加以分析产生需求说明，需求说明过程给出系统功能需求，它包括：·系统所有实现的功能 ·系统的输入、输出 ·系统的外部接口需求（如用户界面） ·它的性能以及诸如文件/数据库安全等其他要求 在实时系统中，常用状态变迁图来描述系统。在设计状态图时，应对系统运行过程进行详细考虑，尽量在状态图中列出所有系统状态，包括许多用户无需知道的内部状态，对许多异常也应有相应处理。 此外，应清楚地说明人机接口，即操作员与系统间地相互作用。对于比较复杂地系统，形成一本操作手册是必要的，为用户提供使用该系统的操作步骤。为使系统说明更清楚，可以将状态变迁图与操作手册脚本结合起来。
在对需求进行分析，了解系统所要实现的功能的基础上，系统开发选用何种硬件、软件平台就可以确定了。 对于硬件平台，要考虑的是微处理器的处理速度、内存空间的大小、外部扩展设备是否满足功能要求等。如微处理器对外部事件的响应速度是否满足系统的实时性要求，它的稳定性如何，内存空间是否满足操作系统及应用软件的运行要求，对于要求网络功能的系统，是否扩展有以太网接口等。 对于软件平台而言，操作系统是否支持实时性及支持的程度、对多任务的管理能力是否支持前面选中的微处理器、网络功能是否满足系统要求以及开发环境是否完善等都是必须考虑的。 当然，不管选用何种软硬件平台，成本因素都是要考虑的，嵌入式Linux 正是在这方面具有突出的优势。 2、任务和模块划分 在进行需求分析和明确系统功能后，就可以对系统进行任务划分。任务是代码运行的一个映象，是无限循环的一段代码。从系统的角度来看，任务是嵌入式系统中竞争系统资源的最小运行单元，任务可以使用或等待CPU、I/O设备和内存空间等系统资源。 在设计一个较为复杂的多任务应用系统时，进行合理的任务划分对系统的运行效率、实时性和吞吐量影响都极大。任务分解过细会不断地在各任务之间切换，而任务之间的通信量也会很大，这样将会大大地增加系统的开销，影响系统的效率。而任务分解过粗、不够彻底又会造成原本可以并行的操作只能按顺序串行执行，从而影响系统的吞吐量。为了达到系统效率和吞吐量之间的平衡折中，在划分任务时应在数据流图的基础上，遵循下列步骤和原则：
嵌入式Linux系统期末考试简答题、运用题
简答题与应用题 什么是嵌入式系统？主要有什么特点？ 以应用为中心，以计算机技术为基础的， 并且软件硬件是可剪裁的， 能满足应用系统对功能、 可靠性、成本、 体积、功耗等指标的严格要求的专用计算机系统。他可以实现对其他设备的控制、监视或者管理等功能。 与通用的 计算机系统相比，特点为： （1） （2） （5） 嵌入式系统通常由嵌入式处理机、嵌入式外围设备、嵌入式操作系统和嵌入式应用软件等几大部分组成。 4、什么是Linux ？什么是嵌入式 Linux ? 答：严格来讲，Linux 是指由Linux 本人维护并不断更新的内核 。 一个嵌入式Linux 系统指的是一个基于 Linux 内核的，但不包含有关这个内核的任何专业的库或是用户工具 的嵌入式系统。 Linux 内核构建嵌入式操作系统有什么优势（优良特性）？ 程度代码是可以获取的，可靠度高； 有完整的源码，软件丰富并且免费； 得到众多硬件生产家的广泛支持；包括 cpu 、计算机外 围设备 完善的通信协议、软件标准和文件管理机制； 提供完全免费且优秀的开发工具； 广泛的社群支持 无需购买lice nee ,是免费的； 不依赖特定厂商、供应商； 成本相对低廉。 6、 RTOS （嵌入式操作系统）强调的实时是什么概念？与中断的关系？ 答：实时指的是特定操作所消耗的时间（以及空间）的上限是可预知的。操作系统能够在规定响应时间内完成客 户服务程序。中断程序响应中断并完成 是在固定时间内。 7、什么是实时LinUX ?涉及到哪些软硬件内容？ 答：实时LinUX （ RT-Linux ）通过在Linux 内核与硬件中断之间增加一个精巧的可抢先的实时内核 ，把标准的Linux 内核作为实时内核的一个进程与用户进程一起调度 ，标准的Linux 内核的优先级最低，可以被实时进程抢断。 正 常的Linux 进程仍可以在Linux 内核上运行，这样既可以使用标准分时操作系统即 Linux 的各种服务，又能提 供低延时的实时环境。它在硬件上涉及到硬件中断，软件上涉及到对高优先级的实时硬件中断的快速响应。 能在规定的时间内完成对突发事件的处理的 Linux 系统; 软件：中断服务程序、进程调度程序，硬件：嵌入式系统所采用的中断管理硬件。 8、试简要说明Linux 内核构成，并简要说明各部分的功能？ 答： MMU :内存管理单元，完成地址映射（应用虚拟地址方式） VFS :虚拟文件管理系统，提供了统一管理计算机资源的途径。使统一规范计算机资源的使用格式成为可能，方 1、 答: 面向特定应用，一般都有实时要求； 集先进性的计算机技术、半导体工艺、电子技术和通信网络技术于一体的并且在不断创新的知识集 成系统； 嵌入式系统是和具体应用对象有机结合在一起，因而其升级换代也是和具体的产品同步进行的。 嵌入式系统的软 硬件设计着重于高效率性。在最大限度满足应用需求的前提下，降低成本是必须要 考虑的主要问题。 嵌入式系统软件一般都固化在存储器芯片中。 (3) (4) 5、 用 答:（ 1） （2） （3） （4） （5） （6） （7） （8） （） 2、 答： 3、嵌入式操作系统的作用是什么?
嵌入式Linux系统开发标准教程
嵌入式Linux系统开发标准教程 目录 版权信息 内容简介 编辑推荐 目录 编辑本段版权信息 书名: 嵌入式Linux系统开发标准教程 作者：华清远见嵌入式培训中心 出版社：人民邮电出版社 出版时间： 2009 ISBN: 9787115194756 开本：16 定价: 45.00 元 编辑本段内容简介 《嵌入式Linux系统开发标准教程(第2版)》以嵌入式Linux系统开发流程为主线，剖析了嵌入式Linux系统构建的各个环节。《嵌入式Linux 系统开发标准教程(第2版)》从嵌入式系统基础知识和Linux编程技术讲起，接下来介绍了嵌入式Linux交叉开发环境的建立，然后分析了嵌入式Linux系统的引导程序、内核和文件系统三大组成部分，最后介绍了嵌入式Linux系统集成和部署的方法。 《嵌入式Linux系统开发标准教程(第2版)》先以ARM平台为例，对U-Boot和Linux内核启动过程做了详细分析，为学习嵌入式Linux系统开
发奠定基础，然后从概念上阐述了嵌入式Linux系统开发流程，实践上提供了具体的操作步骤，使读者能够深入理解嵌入式Linux系统的构建。 《嵌入式Linux系统开发标准教程(第2版)》可作为高等院校电子类、电气类、控制类等专业高年级本科生、研究生学习嵌入式Linux的教材，也可供希望进入嵌入式领域的科研和工程技术人员参考使用，还可作为嵌入式培训班的教材和教辅材料。 编辑本段编辑推荐 众多专家、厂商联合推荐，业界权威培训机构的经验总结。《嵌入式Linux系统开发标准教程(第2版)》配套PPT嵌入式专家讲座视频鞂式图书样章。嵌入式系统概述、ARM嵌入式处理器、Linux编程环境，嵌入式交叉开发环境、交叉杆塔工具链、Bootloader、配置编译Linux内核、Liux内核移植、内核高度技术、制作根文件系统、开源软件的应用、系统集成测试、部署Linux系统。 编辑本段目录 第1章嵌入式系统概述 1.1嵌入式系统的定义与特点 1.2常见的嵌入式操作系统 1.3嵌入式Linux的发展历史 1.4初步认识嵌入式Linux开发环境 1.5嵌入式Linux系统开发要点 第2章ARM嵌入式处理器 2.1初识ARM 2.1.1ARM公司简介 2.1.2ARM体系结构基础 2.1.3Linux与ARM处理器 2.2ARM指令集 2.2.1ARM处理器的指令集概述 2.2.2ARM指令寻址方式 2.2.3Thumb指令概述 2.3典型ARM处理器简介 2.3.1AtmelAT91RM9200 2.3.2SamsungS3C2410 2.3.3TIOMAP1510/1610系列 2.3.4Freescalei.Max21 2.4典型的嵌入式系统开发平台——三星S3C2410开发板
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参考答案 第一章 一、填空题。 1、嵌入式系统主要融合了计算机软硬件技术、通信技术和微电子技术，它是将计算机直接嵌入到应用系统中，利用计算机的高速处理能力以实现某些特定的功能。 2、目前国内对嵌入式系统普遍认同的定义是：以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 3、嵌入式系统一般由嵌入式计算机和执行部件组成，其中嵌入式计算机主要由四个部分组成，它们分别是：硬件层、中间层、系统软件层以及应用软件层。 4、嵌入式处理器目前主要有ARM、MIPS、Power PC、68K等，其中arm处理器有三大特点：体积小、低功耗、的成本和高性能，16/32位双指令集，全球合作伙伴众多。 5、常见的嵌入式操作系统有：Linux、Vxworks、WinCE、Palm、uc/OS-II和eCOS。 6、嵌入式系统开发的一般流程主要包括系统需求分析、体系结构设计、软硬件及机械系统设计、系统集成、系统测试，最后得到最终产品。 二、选择题 1、嵌入式系统中硬件层主要包含了嵌入式系统重要的硬件设备：、存储器（SDRAM、ROM等）、设备I/O接口等。（A） A、嵌入式处理器 B、嵌入式控制器 C、单片机 D、集成芯片 2、20世纪90年代以后，随着系统应用对实时性要求的提高，系统软件规模不断上升，实时核逐渐发展为，并作为一种软件平台逐步成为目前国际嵌入式系统的主流。（D） A、分时多任务操作系统 B、多任务操作系统 C、实时操作系统 D、实时多任务操作系统 3、由于其高可靠性，在美国的火星表面登陆的火星探测器上也使用的嵌入式操作系统是。（B） A、Palm B、VxWorks C、Linux D、WinCE [在此处键入]
LInux嵌入式操作系统期末试题
简答题：请简单概括什么是嵌入式系统、并举出嵌入式系统的特点；（6分） 答: 嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可剪裁，适用于应用系统，对功能、可靠性、成本、体积、功耗等方面有特殊要求的专用计算机系统； 其特点如下： (1)嵌入式系统是面向特定系统应用的。 (2)嵌入式系统涉及计算机技术、微电子技术、电子技术、通信和软件等各个行业； 是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统； (3)嵌入式系统的硬件和软件都必须具有高度可定制性；只有这样才能适应嵌入式系统应用的需要，在产 品价格和性能方面具备竞争力； (4)嵌入式系统的生命周期相当长。 (5)嵌入式系统不具备本地系统开发能力，通常需要有一套专门的开发工具和环境。 嵌入式操作系统的优势：1.低成本开发系统 2.可应用多种硬件平台 3.可定制内核 4.性能优异 5.良好的网络支持 linux文件类型：1.普通文件2.目录文件3.链接文件4.设备文件a.块设备文件（硬盘：/dev/hda1）b.字符设备（串行端口接口设备） linux文件属性：访问权限：r:可读w:可写x:可执行用户级别：u:文件拥有者g:所属用户组o:其他用户第一个字符显示文件类型：- 普通 d 目录 l 链接… 简答题：（6分） linux目录结构：/bin 存放linux常用操作命令的执行文件（二进制文件） /boot 操作系统启动时所需要的程序 /dev Linux系统中使用的外部设备 /etc 系统管理时所需要的各种配置文件和子目录 /etc/rc.d Linux启动和关闭时要用到的脚本 /etc/rc.d/init Linux默认服务的启动脚本 /home 系统中默认用户工作根目录 /lib 存放系统动态链接共享库 /mnt软驱、光驱、硬盘的挂载点 /proc存放系统核心与执行程序所需信息、 /root超级用户登陆时的主目录 /sbin 存放管理员常用系统管理程序 /usr存放用户应用程序和文件 /var存放日志信息（答六点即可） 编写一个shell文件:创建studen01 –student30这30个用户，用户组为class1，之后编写shell文件，删除所有用户 操作步骤:1.打开Terminal（终端）： 2.输入vi shell 3.输入i 进入编辑模式 4.输入 #!/bin/bash groupadd class1 for((i=1；i<10;i++)) do username=student0$i
嵌入式Linux根文件系统制作
实训项目四-嵌入四Linux系统根文件系统制作一. 项目实施目的 了解 UP-CUP2440 型实验平台Linux 系统下根文件系统结构 掌握根文件系统的搭建过程 掌握busybox、mkcramfs等工具的使用方法 二. 项目主要任务 使用busybox生成文件系统中的命令部分，使用mkcramfs工具制作CRAMFS 格式的根文件系统。 分析根文件系统etc目录下重要配置文件的格式及语法，熟悉根文件系统的启动过程 三. 基本概念 1．文件系统基本概念 Linux的一个最重要特点就是它支持许多不同的文件系统。这使Linux非常灵活，能够与许多其他的操作系统共存。Linux支持的常见的文件系统有：JFS、ReiserFS、ext、ext2、ext3、ISO9660、XFS、Minx、MSDOS、UMSDOS、VFAT、NTFS、HPFS、NFS、SMB、SysV、PROC等。随着时间的推移， Linux支持的文件系统数还会增加。Linux是通过把系统支持的各种文件系统链接到一个单独的树形层次结构中，来实现对多文件系统的支持的。该树形层次结构把文件系统表示成一个整个的独立实体。无论什么类型的文件系统，都被装配到某个目录上，由被装配的文件系统的文件覆盖该目录原有的内容。该个目录被称为装配目录或装配点。在文件系统卸载时，装配目录中原有的文件才会显露出来。在Linux 文件系统中，文件用i节点来表示、目录只是包含有一组目录条目列表的简单文件，而设备可以通过特殊文件上的I/O 请求被访问。 2．常见的嵌入式文件系统 嵌入式Linux系统一般没有大容量的磁盘，多使用flash存储器，所以多采用基于Flash（NOR和NAND）的文件系统或者RAM内存的文件系统。 （1）Flash根据结构不同分为 NOR Flash和NAND Flash。基于flash的文件系统主要有： jffs2：RedHat基于jffs开发的文件系统。
嵌入式Linux系统
10-1 嵌入式Linux系统概述 嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适用于应用系统，对功能、可靠性、成本、体积、功耗等方面有特殊要求的专用计算机系统。 Linux在所有的操作系统中，Linux 是一个发展最快、应用最为广泛的操作系统。 所谓嵌入式Linux，是指Linux 在嵌入式系统中应用，而不是什么嵌入式功能。实际上，嵌入式Linux 和Linux 是同一件事。 10-2 Linux启动过程综述 一. Bootloader 二.Kernel引导入口 三.核心数据结构初始化--内核引导第一部分 四.外设初始化--内核引导第二部分 五.init进程和inittab引导指令 六.rc启动脚本 七.getty和login 八.bash 附：XDM方式登录 Bootloader 简单地说，BootLoader就是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。通过这段小程序，我们可以初始化硬件设备、建立内存空间映射图，从而将系统的软硬件环境带到一个合适状态，以便为最终调用操作系统内核准备好正确的环境。在嵌入式系统中，通常并没有像BIOS那样的固件程序（注，有的嵌入式CPU也会内嵌一段短小的启动程序），因此整个系统的加载启动任务就完全由BootLoader来完成。 在Alpha/AXP平台上引导Linux通常有两种方法，一种是由MILO及其他类似的引导程序引导，另一种是由Firmware直接引导。MILO功能与i386平台的LILO相近，但内置有基本的磁盘驱动程序(如IDE、SCSI等)，以及常见的文件系统驱动程序(如ext2，iso9660等)，firmware有ARC、SRM两种形式，ARC具有类BIOS界面，甚至还有多重引导的设置;而SRM
嵌入式Linux应用程序开发报告
湖南工业大学 课程设计 资料袋 计算机与通信学院学院（系、部）2015~ 2016 学年第一学期 课程名称嵌入式Linux应用程序开发指导教师叶伟琼职称副教授 学生姓名皓月叶舞专业班级通信工程12XX 学号124082004XX 题目AD驱动 成绩起止日期2015 年12 月14 日～2015年12月20 日 目录清单 序号材料名称资料数量备注 1 课程设计任务书 1 2 课程设计说明书 1 3 课程设计图纸10 张4 5 6
湖南工业大学 课程设计任务书 2015 —2016学年第1 学期 计算机与通信学院通信工程专业12XX 班 课程名称：嵌入式Linux应用程序开发 设计题目： AD驱动 完成期限：自2015 年12 月14 日至2015 年12 月20 日共 1 周 内容及任务一、设计的主要技术参数 数模转换、数模编程 二、设计任务(内容) 1、完成相关编程模拟量输入采集和转换 2、将结果显示 3、测试并运行，改变模拟量输入 4、验证 5、完成课程设计说明书 三、设计工作量 1周完成 进度安排 起止日期工作内容 12月14日分组、任务分配、课题理解 12月15日-12月17日功能分析、程序设计 12月18日-12月19日实验验证和测试 12月20 日总结、书写实验报告 参考资料[1] 王实甫. 嵌入式Linux系统设计与实例开发. 吉林大学出版社，2004年 [2] 田丰兴. 嵌入式控制系统. 北京航空航天大学出版社，2002年 指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日
湖南工业大学 嵌入式Linux应用程序设计 课程设计说明书 AD驱动 起止日期： 2015年 12月14日至 2015年 12月 20 日 学生姓名皓月叶舞 班级通信1204班 学号124082004XX 成绩 指导教师(签字) 计算机与通信学院 2015年 12月20日
嵌入式LINUX试题
一、单项选择题 1．在宿主机上开启tftp服务时，所要修改的配置文件为（）A．/etc/exports B．/etc/xinetd.d C．以上都不对 D．/etc/xinetd.d/tftp 答案：D 2．内核在配置结束后，会将用户的选择结果保存在文件（）中A．defconfig B．config C．default D．.config 答案：D 3．u-boot指令中，下载文件的命令是（） A．setenv B．reset C．tftp D．ping 答案：C 4．Kconfig文件中生成新的配置菜单使用（） A．menu B．help C．default D．config 答案：A 5．在内核解压缩目录的Makefile文件中修改的ARCH变量实际是在指定（）A．优化参数 B．目标系统架构 C．交叉编译器 D．编译参数 答案：B 6．在构建嵌入式linux平台过程中，具备开发能力的计算机我们称之为（）A．计算机 B．宿主机 C．服务器 D．目标系统 答案：B 7．内核在编译时所依赖的编译规则文件是（） A．.config B．Makefile C．Make D．File 答案：B 8．linux下所使用的串口调试工具是（）
B．nfs C．minicom D．tftp 答案：C 9．内核配置菜单生成时所依赖的文件是（） A．config B．Kconfig C．Makefile D．kconfig 答案：B 10．U-Boot下tftp下载文件到目标系统的内存当中，在内存当中默认的地址是（）A．0x30000000 B．0x30008000 C．0x30000100 D．0x30080000 答案：B 11．在操作过程中，内核编译所生成的内核压缩可执行文件是（）A．s3c2440 B．linux-2.6.32.2 C．zImage D．选项均不真确 答案：C 12．系统环境变量中用来作为可执行文件搜索路径的变量是（）； A．PWD B．HISTORY_SIZE C．LD_LIBRARY_PATH D．PATH 答案：D 13．创建设备文件有手动创建与自动创建之分，那么手动创建时标示设备所属种类时是用（）来区分的。 A．次设备号 B．num C．-m D．主设备号 答案：D 14．嵌入式系统是面向（）、实现特定功能的、软硬件可裁剪的计算机控制系统； A．家庭 B．特定领域 C．工厂 D．学校 答案：B 15．在Linux下，打补丁时所使用的命令是（） A．patch
嵌入式LINUX系统的实现
嵌入式LI N UX系统的实现 检修厂 王小康 摘 要 嵌入式系统正变得越来越流行。被广泛地应用在各种网络设备、控制设备以及个人的数字工具如PDA中。文章论述了作者在嵌入式操作系统领域里所做的研究和实践工作,主要的工作围绕着将L i nux改造成嵌入式操作系统所进行的具体工作展开,包括单板配置代码,系统的引导与修改,核心映象定制与修改和调试工作。 1 引言 在当今数字信息技术、网络技术高速发展与发达的后PC时代,嵌入式系统无处不在,并将不断涌现出新的嵌入式应用系统。传统的操作系统软件[1][2]很难有效地支持嵌入式应用系统的快速开发,因而研究与开发嵌入式操作系统,对有效的支持广大的嵌入式应用系统开发具有重大意义,是十分必要的。L i n ux正在向嵌入式领域的各个方面进军,在不久的将来,我们可以发现嵌入式L i n ux的广泛的应用:各种车载嵌入式设备(GPS,电子地图)、消费电子设备、手持电脑(H PC,PDA)、蜂窝电话、Internet接入设备、工控设备以及各种网络的基础设施(网管设备,路由,网关,交换器,HUB等)[3]。 本文是围绕着嵌入式L i n ux系统的实现展开的。首先介绍嵌入式L i n ux系统的硬件结构和软件结构;然后对基于L i n ux的嵌入式实时操作系统的实现过程进行详细的阐述;最后是简短的总结。 2 嵌入式L inux系统的硬件结构 嵌入式L i n ux系统硬件系统是个微形化的专用PC,它包括系统主机扳、通讯接口板、图象处理和显示板、输入控制板以及存储板等。主机板可采用嵌入式X86CPU系列,图象处理和显示板能支持MPEG数字解压缩和电视终端显示,输入控制包括遥控键盘、遥控器和其他一些输入设备接口,存储板主要 要求。 7 设计报警和连锁保护系统 报警系统的作用在于及时提醒操作人员密切注意监视生产状况,以便采取措施减少事故的发生,连锁保护系统是指当生产出现严重事故时,为保证设备和人身的安全,使各个设备按一定次序紧急停下来。在焙烧炉的炉顶温度控制中,根据工艺要求,一个高限报警温度为480度;三个连锁保护温度设定,一个超高限报警温度自动连锁烧嘴,引起烧嘴自动熄火,从而立即引起调节阀的自动关闭,防止煤气流入焙烧炉,一个低限位报警温度用来连锁模式的切换,使模式从酸模式自动切换到水模式,另一个超低限位报警温度用来连锁三个喷枪,使得三个喷枪自动从焙烧炉提升出来,从而保护喷枪。 8 控制系统的调试和运行状况 控制系统安装完成后,应随生产过程进行试运行,按控制要求检查和调整各控制仪表和设备的工作状况,包括调节器的P、I等参数整定,依次将全部控制系统投入运行,在从投入运行到现在有半年多的时间了,发现焙烧炉的炉顶温度控制效果好,系统运行比较稳定。 20
嵌入式LINUX开发工具选择
嵌入式Linux具有稳定、可伸缩及开放源代码等特点，可兼容多 种处理器和主机，广泛适用于各种产品和应用。但是，交叉编译、 设备驱动程序开发/调试，以及更小尺寸等要求对嵌入式Linux开 发者来说都是严峻的挑战。为应对这些挑战，针对嵌入式Linux开 发的专用工具应运而生，而且发展十分迅猛。 但是，许多这类开发工具都不兼容非X86平台，而且也没有很好 地实现归档备案或集成。在其它开发环境下，组件间的高度集成并 没有完全兑现。因此，要想完全从这些免费的软件组件开始创建 一个完整的跨平台开发环境，开发者应意识到这将需要大量的调 研、实施、培训和维护方面的工作。 Linux 是少数既可以在嵌入式设备上运行也可作为开发环境的操 作系统之一。这一特性可让开发者在转向此开发系统之前于常用硬 件(比如X86桌面系统)之上开发、调试和测试应用程序和库，因 此可减少对标准参考平台和指令集仿真器的依赖。这一技术仅适用于应用程序和库，但不适用于设备驱动程序，因为后者的开发依赖于 Linux架构。 开放源代码团体及一些软件供应商可提供设备驱动程序开发工具。由于设备驱动程序比标准应用程序距离硬件更近，因此它们的开发比较困难。所幸的是，Linux 桌面系统可以利用一些Windows及其它操作系统所没有的工具。有足够经验开发设备驱动程序的开发人员可能已经习惯将Linux作为他们的桌面开发系统了。 Linux的快速发展及其桌面方案的不断涌现提出了一个重要问题：所选择的工具方案怎样在不同的Linux分布式系统上运行？它们依赖于主机平台的软件配置吗？ 有些Linux工具提供独立于主机平台的开发环境，包括一系列可支持开发工具的应用软件、库和实用程序。这一方法几乎将开发环境与主机配置完全隔离开来，因此主机可以是任何Linux分布式系统，而且任何更新和修改都不会影响开发环境的功能。 这种方法的主要缺点是对存储空间的要求有所增加――约200MB，因为它自己实际上相当于一个微型Linux分布式系统。 可用的工具 一个嵌入式Linux产品的开发需要几个阶段，包括为目标板配置和构建基本Linux OS；调试应用程序、库、内核及设备驱动程序/内核模块；出货前最终方案的优化、测试和验证。 有数百种开放源代码开发工具可供选择。只要开发者原意花时间和精力去调研、实施和维护一系列各不相同的工具，总能找出一个完整的解决方案，完成几乎任何开发任务。
嵌入式linux下的文件系统
嵌入式linux下常见的文件系统RomFS：只读文件系统，可以放在ROM空间，也 可以在系统的RAM中，嵌入式linux中常用来作 根文件系统 ?RamFS：利用VFS自身结构而形成的内存文件系 统，使用系统的RAM空间 ?JFFS/JFFS2：为Flash设计的日志文件系统?Yaffs：专门为Nand Flash设计 ?proc：为内核和内核模块将信息发送给进程提 供一种机制，可以查看系统模块装载的信息?devFS：设备文件系统 Linux上的Ext2fs ?支持4 TB 存储、文件名称最长1012 字符 ?可选择逻辑块 ?快速符号链接 ?Ext2不适合flash设备 ?是为象IDE 设备那样的块设备设计的，逻辑块大小必 须是512 byte、1 KB、2KB等 ?没有提供对基于扇区的擦除／写操作的良好管理 ?如果在一个扇区中擦除单个字节，必须将整个扇区复制到RAM，然后擦除，再重写入
?在出现电源故障时，Ext2fs 是不能防止崩溃的 ?文件系统不支持损耗平衡，缩短了flash的寿命 jffs/jffs2文件系统的优缺点 ?日志文件系统 ?提供了更好的崩溃、掉电安全保护 ?jffs2支持对flash的均匀磨损 ?在扇区级别上执行闪存擦除／写／读操作要 比Ext2文件系统好 ?文件系统接近满时，JFFS2 会大大放慢运行 速度——垃圾收集 Nand上yaffs文件系统的优势 ?专门为Nand flash设计的日志文件系统 ?jffs／jffs2不适合大容量的Nand flash ?jffs的日志通过jffs_node建立在RAM中，占用RAM空间：对于128MB的Nand大概需要4MB的空间来维护节点 ?启动的时候需要扫描日志节点，不适合大容量 的Nand flash ?FAT系统没有日志 编译yaffs文件系统 ?mtd的最新补丁升级？ ?接口更新，适合与yaffs
嵌入式Linux系统开发教程很完整的习题答案
嵌入式Linux系统开发教程很完整的习题答案
参考答案 第一章 一、填空题。 1、嵌入式系统主要融合了计算机软硬件技术、通信技术和微电子技术，它是将计算机直接嵌入到应用系统中，利用计算机的高速处理能力以实现某些特定的功能。 2、目前国内对嵌入式系统普遍认同的定义是：以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 3、嵌入式系统一般由嵌入式计算机和执行部件组成，其中嵌入式计算机主要由四个部分组成，它们分别是：硬件层、中间层、系统软件层以及应用软件层。 4、嵌入式处理器目前主要有ARM、MIPS、Power PC、68K等，其中arm处理器有三大特点：体积小、低功耗、的成本和高性能，16/32位双指令集，全球合作伙伴众多。 5、常见的嵌入式操作系统有：Linux、Vxworks、WinCE、Palm、uc/OS-II和eCOS。 6、嵌入式系统开发的一般流程主要包括系统需求分析、体系结构设计、软硬件及机械系统设计、系统集成、系统测试，最后得到最终产品。 二、选择题 1、嵌入式系统中硬件层主要包含了嵌入式系统重要的硬件设备：、存储器（SDRAM、ROM等）、设备I/O接口等。（A） A、嵌入式处理器 B、嵌入式控制器 C、单片机 D、集成芯片 2、20世纪90年代以后，随着系统应用对实时性要求的提高，系统软件规模不断上升，实时核逐渐发展为，并作为一种软件平台逐步成为目前国际嵌入式系统的主流。（D） A、分时多任务操作系统 B、多任务操作系统 C、实时操作系统 D、实时多任务操作系统 3、由于其高可靠性，在美国的火星表面登陆的火星探测器上也使用的嵌入式操作系统是。（B） A、Palm B、VxWorks C、Linux D、WinCE [在此处键入]
嵌入式Linux系统期末考试简答题运用题
简答题与应用题: 1、什么是嵌入式系统？主要有什么特点？ 答：以应用为中心，以计算机技术为基础的，并且软件硬件是可剪裁的，能满足应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等指标的严格要求的专用计算机系统。他可以实现对其他设备的控制、监视或者管理等功能。 与通用的计算机系统相比，特点为： （1）面向特定应用，一般都有实时要求； （2）集先进性的计算机技术、半导体工艺、电子技术和通信网络技术于一体的并且在不断创新的知识集成系统； （3）嵌入式系统是和具体应用对象有机结合在一起，因而其升级换代也是和具体的产品同步进行的。 （4）嵌入式系统的软硬件设计着重于高效率性。在最大限度满足应用需求的前提下，降低成本是必须要考虑的主要问题。 （5）嵌入式系统软件一般都固化在存储器芯片中。 2、嵌入式系统有哪几个部分？ 答：嵌入式系统通常由嵌入式处理机、嵌入式外围设备、嵌入式操作系统和嵌入式应用软件等几大部分组成。3、嵌入式操作系统的作用是什么？ *实际是一组软件模块集合 满足多任务处理、稳定运行、安全可靠、占用系统资源少、特有的实时事件处理、便于维护和管理、简洁良好的用户界面 4、什么是Linux？什么是嵌入式Linux？ 答：严格来讲，Linux是指由Linux本人维护并不断更新的内核。 一个嵌入式Linux系统指的是一个基于Linux内核的，但不包含有关这个内核的任何专业的库或是用户工具的嵌入式系统。 5、用Linux内核构建嵌入式操作系统有什么优势（优良特性）？ 答：（1）程度代码是可以获取的，可靠度高； （2）有完整的源码，软件丰富并且免费； （3）得到众多硬件生产家的广泛支持；包括cpu、计算机外围设备 （4）完善的通信协议、软件标准和文件管理机制； （5）提供完全免费且优秀的开发工具； （6）广泛的社群支持 （7）无需购买licence，是免费的； （8）不依赖特定厂商、供应商； （9）成本相对低廉。 6、RTOS（嵌入式操作系统）强调的实时是什么概念？与中断的关系？ 答：实时指的是特定操作所消耗的时间（以及空间）的上限是可预知的。操作系统能够在规定响应时间内完成客户服务程序。中断程序响应中断并完成是在固定时间内。 7、什么是实时Linux？涉及到哪些软硬件内容？ 答：实时Linux（RT-Linux）通过在Linux内核与硬件中断之间增加一个精巧的可抢先的实时内核,把标准的Linux 内核作为实时内核的一个进程与用户进程一起调度,标准的Linux内核的优先级最低,可以被实时进程抢断。正常的Linux进程仍可以在Linux内核上运行,这样既可以使用标准分时操作系统即Linux的各种服务, 又能提供低延时的实时环境。它在硬件上涉及到硬件中断，软件上涉及到对高优先级的实时硬件中断的快速响应。能在规定的时间内完成对突发事件的处理的Linux系统； 软件：中断服务程序、进程调度程序，硬件：嵌入式系统所采用的中断管理硬件。 8、试简要说明Linux内核构成，并简要说明各部分的功能？ 答： MMU：内存管理单元，完成地址映射（应用虚拟地址方式） VFS：虚拟文件管理系统，提供了统一管理计算机资源的途径。使统一规范计算机资源的使用格式成为可能，方
嵌入式Linux系统开发教程答案
1、嵌入式系统主要融合了计算机软硬件技术、通信技术和微电子技术，它是将计算机直接嵌入到应用系统中，利用计算机的高速处理能力 、目前国内对嵌入式系统普遍认同的定义是：以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、适应应用 、嵌入式系统一般由嵌入式计算机和执行部件组成，其中嵌入式计算机主要由四个部分组成，它们分别是：硬件层、中间层、系统软件层以及应用软件层。4、嵌入式处理器目前主要有 PC、68K等，其中arm处理器有三大特点：体积小、低功耗、的成本和高性能，16/32 操作系统有：Linux、Vxworks、WinCE、Palm、uc/OS-II和eCOS。6、嵌入式系统开发的一般流程主要包括系统需求分析、体系结构设计、软硬件及机械系统设计、系统集成、系统测试，最后得到最终产品。1、嵌入式系统中硬件层主要包含了嵌入式系统重要的硬件设备：嵌入式处理器、存储器（SDRAM、ROM等）、设备I/O接口等。2、20世纪90年代以后，随着系统应用对实时性要求的提高，系统软件规模不断上升，实时核逐渐发展为实时多任务操作系统，并作为一种软件平台逐步成为目前国际嵌入式系统的主流。3、由于其高可靠性，在美国的火星表面登陆的火星探测器上也使用的嵌入式操作系统是VxWorks 。4、嵌入式系统设计过程中一般需要考虑的因素不包括：（大小）5、在嵌入式系统中比较流行的主流程序有：（Angel、Blob、Red Boot ）1、Linux具有UNIX的所有特性并且具有自己独特的魅力，主要表现在：开放性、多用户、多任务、友好的用户界面、设备独立性、丰富的网络功能、文件传输、远程访问、可靠的安全性、良好的可移植性、X Window系统、内存保护模式。2、Linux 作环境）、文件结构（File Structure）和实用工具。3、目前几乎所有的Linux ；查看当前路径应使用命令：pwd；的作用是：使linux.tar.gz文件 Linux内核主要由：进程调度，内存管理，虚拟文件系统，网络接口，进程间 (Red Flag)2、启动shell环境时，屏幕上显示“[arm@www home]$”,其中的arm 命令时，如果想对文件名中的不可显示字符用八进制逃逸字符显示，则应该选用的参数是（-b）。4、解 Linux用的文件系统是（ntfs）。1、ARM9系列微处理器在高性能和 5级整数流水线，指令执行效率更高；提供1.1MIPS/MHz的哈佛总线结构；支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集；支持32位的高速AMBA总线接口。2、ARM芯片的内核一般包括以下几个单元：ARM9TDMI32RISC处理器、数据 本质上是内存中一段连续的地址，对其最常见的操作为“压栈”（ 出）。1、在arm/thumb汇编语言程序中，程序是以程序段的形式呈现的。程序段是具有特有名称的相对独立的指令或数据序号。程序段有两大类型代码段、数据段。2、基于linux下GCC汇编语言，代码表号必须在一行的顶端，后面要加上：，注视的内容可以在前面加上@。 3、符号定义伪指令（）、数据定义伪指令（Data Definition 4、linux下的嵌入式程序开发，主要需要的代码编辑器，如vi和gedit，另外还需要编译器gcc、调试器Vi编辑器基本上有三种基本状态，分别是：命令模式（command mode）、插入模式（insert mode）和底行模式（gcc编译文件生成可执行文件要经历四个相互关联的步骤：预处理(也称预编译，Preprocessing)、编译(Compilation)、汇编(Assembly)和连接(Linking)。1.假如使用伪指令定义一个局部的数据量，变量名为temp，然后给其赋值为8，汇编代码为（GBLA temp;temp SET A 0x08;）2、在vi处于命令行模式时，如果需要对文本进行修改，欲在光标所在位置的下一个位置开始输入文字，则（按下字母“a”进入插入模式）3、当前vi 处于插入模式，先放弃对文本的修改，即不保存退出vi，则（先按下“ESC”后，再使用“：q！”命令）。4、经过汇编之后，生成的目标文件的后缀名为（.o）。 5、对代码文件code.c进行调试的命令为（$gcc –g code.c –o code）。1、SMDK2440平台的开发板采用的处理器是S3C2440，其主频一般为400M。2、windows软件环境的设置一般包括以下几部分：超级终端的设置、DNW设置、GIVEIO驱动的设置和USB驱动3、在windows系统上建立基于linux嵌入式开发环境一般有三种方案可以选择分别是Windows系统下安装虚拟机Vmware、Windows+Linux双系统安装、基于Windows操作系统下的Cygwin4、UBUNTU的网络设置可以采用命令行方式、也可以采用图形界面操作方式来配置。5、开发板硬件平台是基于三星S3C2440的SMDK2440平台的目标板，使用的刻录软件为SJF2440。1、为了通过PC的串口和开发板进行交互，需要使用（超级终端）。2、在嵌入式linux的开发中，能实现上传下载文件、刻录文件、运行映像等功能工具是（DNW）。 3、由普通用户账户转为管理员账户登录，使用的命令为（$su root）。 4、安装FTP服务器时，在终端输入的命令为（$sudo apt-get install vsftpd）。 5、安装Telnet服务时，在终端输入的命令为（$sudo apt-get install telnetd）1、交叉开发工具链就是为了编译、链接、处理和调试跨平台体系结构的程序代码执行工具链软件，通过带有不同的参数，可以实现编译、链接、处理、调试等不同的功能。2、linux经常使用的工具链软件有Binutils、Gcc、Glibc和Gdb。3、分布构建交叉编译工具链的制作过程需要以下几步编译binutils、编译辅助gcc编译器、编译glibc库、重新编译完整的gcc。4、使用crosstool构建交叉编译工具链的制作过程需要以下几步：准备工作、建立脚本文件、建立配置文件、执行脚本文件和编译gdb调试器。5、使用crosstool构建交叉编译工具链的制作过程中需要的配置文件，其主要作用是定义配置文件、定义生成编译工具链的名称、定义编译选项等。1.(binutils)十二进制程序处理工具，包括连接器，汇编器等目标程序处理的工具。2.构建交叉编译器的第一个步骤是（下载工具）。3、分析以下代码#export PRJROOT=/home/arm/armlinux #export TARGET=arm-linux #export PREFIX=$PRJROOT/$TARGET其中，变量PREFIX代表的路径为（/home/arm/armlinux）。4. Binutils是gnu工具之一，他包括连接器、汇编器和其他用于目标文件和档案的工具，特使二进制代码的处理维护工具。其中包括（ld）命令，他是把一些目标和归档文件结合在一起，重定位数据，并连接符号引用。5.分布构建交叉编译链的过程有两次变异gcc,其中第二次进行编译的作用是（获得glibc库的支持） 。1、Bootloader，亦称引导加载程序，是系统加电后运行的第一段软件代码。2、一般Bootloader包含两种不同的操作模式：启动加载模式 的主要功能是引导操作系统启动，它的启动方式有网络启动、磁盘启动和Flash 运行的第一阶段主要完成以下工作：屏蔽所有中断、设置CPU的速度和时钟频率、RAM初始化、初始化LED和关闭 cache。1、在Bootloader的启动方式中，Flash启动方式通常有两种，一种是可以直接从Flash启动，另一种时可以将压缩的内存映像文件从Flash中复制、解压到RAM ,再从中启动。2、在各种Bootloader中，U-boot 是以PPCBoot和ARMBoot为基础的通用加载程序，并且在ARM、PowerPC以及MIPS等多种平台上运行。3、在编译Vivi之前将Vivi里所有的“*.o”和“*.o.flag”文件删除，以确保文件编译时没有错误或者警告发生，使用的命令格式为（make distclean）。4、编译Vivi时，如果编译成功，在/vivi里面会生成三个vivi文件，其中不包括文件（vivi.exe）。5、把二进制文件载入Flash或RAM使用的命令是（load）。1、ARM-Linux内核的配置系统由三个部分组成，它们分别是Makefile、配置文件和配置工具。2、配置工具一般包括配置命令解释器和配置用户界面，前者主要作用是对配置脚本中使用的配置命令进行解释；而后者则是提供基于字符界面、基于Ncurses图形界面以及基于X Window图形界面的用户配置界面。3、Makefile文件主要包含注释、编译目标定义和适配段。4、Linux内核常用的配置命令有make oldconfig、make config、make menuconfig 和make xconfig。其中以字符界面配置的命令是make config。5、内核编译结束后，会在“/arch/arm/boot/”目录下面和根目录下面生成一个名为zImage的内核镜像文件。1.linux内核中的makefile以及与makefile直接相关的文件不包括（后缀名为.in）。2.用户通过make config 配置后，产生了后缀名为（in.config）。3.rules.make文件定义了许多变量，最重要的是那些编译、连接列表变量，但不包括（O-OBJS）。4.在内核配置过程中，如果需要设置networking support这个选项，进入的菜单项是（General setup）。5.在linux系统中，我们既需要标记变量的符号，有需要变量的物理地址，两者同时需要的时候可以采用符号表的方式，其对应的文件为（System.map）。1、Linux下的文件系统主要分为三个层次:上层用户的应用程序对文件系统的系统调用、虚拟文件系统和挂载到VFS中的各种实际文件系统。2、三种常用的块驱动程序分别是Blkmem驱动层、RAMdisk驱动层、MTD驱动层JFFS2、Yaffs、Romfs和Cramfs。 4、基于RAM的文件系统常见的有Ramdisk和Ramfs/Tmp fs。 5、System V init、Busybox init1、（MTD驱动层）也支持在一块Flash上建立多个Flash分区，没一个分区作为一个MTD block设备，可以把系统软件数据等分配到不同的