Linux内核源代码分析与移植

Linux内核源代码分析与移植

Linux提供三个不同的命令进行Linux的配置，效果完全一样：

make config 控制台命令行方式配置命令

make menuconfig 文本菜单方式配置命令

make xconfig X窗口图形界面方式配置命令

其他部分命令：

Make mrproper 命令清除所有的旧的配置和旧的编译目标文件等。

Make dep 命令搜索Linux编译输出与源代码之间的依赖关系、并生成依赖文件。

Make clean 清除以前构造内核时生成的所有目标文件、模块文件和临时文件。

Linux内核的两种启动过程：

（1）Flash本地运行方式：内核的未经压缩的可执行映像固化在Flash，系统启动时内核在Flash中开始逐句执行。

（2）压缩内核加载方式：内核的压缩映像固化在Flash上，系统启动时由附加在压缩映像前的解压复制程序读取压缩映像，在内存中解压后执行，这种方式相对复杂，但是运行速度更快。

Linux操作系统的移植涉及很多方面：开发环境的构建，引导加载程序（Boot Loader）的移植，内核（Kernel）的移植，根文件系统（Root File System）的制作和测试等几个方面。

构建开发环境

BootLoader的移植

Linux内核的移植

建立根文件系统

YAFFS的移植

测试

Linux操作系统的移植流程图

系统结构

嵌入式WBM系统结构图

实物连接图

应用程序

操作系统内核

设备驱动

专有硬件（嵌入式处理器、存储器、外设等）

Linux移植

USB

交叉串口线

网

线

EMBEST

仿真器

网口

JTAG

S3C2440

3.3V

1.8V

5V Power UART0

嵌入式WEB服务器的实现

初始化

侦听客户请求

解析客户请求字符串

文本

带参数的命令

脚本引擎文件

输出命令执行模块

毕业设计论文

摘要

论文主要介绍了基于ARM的嵌入式web服务器boa的软、硬件设计及其实现，其中硬件部分的核心是三星的S3C2410X为处理器。最后成果形式为可以远程访问的webserver嵌入式服务器。Boa是一款单任务的HTTP服务器。与其他传统的Web服务器不同的是当有连接请求到来时,它并不为每个连接单独创建进程, 也不通过复制自身进程来处理多链接。而是通过建立HTTP请求列表来处理多路HTTP连接请求。同时它只为CGI程序创建新的进程,这样就在最大程度上节省了系统资源,这对嵌入式系统来说至关重要。同时它还具有自动生成目录、自动解压文件等功能。因此, Bo a在嵌入式系统中具有很高的应用价值。

关键词：ARM；嵌入式web服务器；CGI

毕业设计论文

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Abstract

this paper has mainly developed the software hardware design and realization of the embedded Web server Boa based on ARM. And The core o f the Hardware part is S3C2410X microprocessor produced by Samsung . The final achievement is the embedded webserver which can remote visit. Boa i s a single-tasking Http server. That means that unlike traditional webservers, it does not fork for each incoming connection, nor does it fork many copies of itself t o handle multiple connections. I t internally multiplexes all of the ongoing http connections. And forks only for CGI programs, this is very important to embedded system. At the same time, it also has the function of automatic directory generation、automatic file gunzipping and so on. So Boa is of highly value in the embedded system application.

2.1 嵌入式系统简介

嵌入式系统被定义为：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、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。在制造工业、过程控制、通讯、仪器、仪表、汽车、船舶、航空、航天、军事装备、消费类产品等方面均是嵌入式计算机的应用领域。嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物，这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。

2.2 嵌入式系统和Linux

随着微处理器的产生，价格低廉、结构小巧的CPU和外设连接提供了稳定可靠的硬件架构，那么限制嵌入式系统发展的瓶颈就突出表现在了软件方面。尽管从八十年代末开始，陆续出现了一些嵌入式操作系统，比较著名的有Vxwork、pSOS、Nucleus和Windows CE。但这些专用操作系统都是商业化产品，其高昂的价格使许多生产低端产品的小公司望而却步；而且源代码封闭性也大大限制了开发者的积极性。另外结合国内实情，当前国家对自主操作系统的大力支持，也为源码开放的Linux的推广提供的广阔的发展前景。还有，对上层应用开发者而言，嵌入式系统需要的是一套高度简练、界面友善、质量可靠、应用广泛、易开发、多任务，并且价格低廉的操作系统。在不久的将来，从冰箱到收音机都会内置处理器。因为Linux的开放性，许多人认为Linux非常适合多数Internet设备。他们认为Linux可以支持不同的设备，支持不同的配置。Linux对厂商不偏不倚而且成本极低，能够很快成为用于各种设备的操作系统。如今，业界已经达成共识：即嵌入式Linux是大势所趋，其巨大的市场潜力与酝酿的无限商机必然会吸引众多的厂商进入这一领域。 Linux为嵌入操作系统提供了一个极有吸引力的选择，它是个和Unix相似、以核心为基础的、完全内存保护、多任务多进程的操作系统。支持广泛的计算机硬件,包括

X86,Alpha,Sparc,MIPS,PPC,ARM,NEC,MOTOROLA等现有的大部分芯片。程式源码全部公开，任何人可以修改并在GNU通用公共许可证

(GNU General Public License)下发行,这样，开发人员可以对操作系统进行定制，再也不必担心像MS windows操作系统中"后门"的威胁。同时由于有GPL的控制,大家开发的东西大都相互兼容，不会走向分裂之路。Linux用户遇到问题

时可以通过Internet向网上成千上万的Linux开发者请教,这使最困难的问题也有办法解决。Linux带有Unix用户熟悉的完善的开发工具，几乎所有的Unix系统的应用软件都已移植到了Linux上。Linux还提供了强大的网络功能，有多种可选择窗口管理器（X windows）。其强大的语言编译器gcc、g++等也可以很容易得到。不但成熟完善、而且使用方便选择Linux的原因：

1.可应用于多种硬件平台。Linux已经被移植到多种硬件平台，这对受开销、时间限制的研究与开发项目是很有吸引力的。原型可以在标准平台上开发然后移植到具体的硬件上，加快了软件与硬件的开发过程。

2.Linux可以随意地配置不需要任何的许可证或商家的合作关系。

3.它是免费的，源代码可以得到。这是最吸引人的。毫无疑问，这会节省大量的开发费用。

4.它本身内置网络支持。

5.Linux的高度模块化使添加部件非常容易。

6.Linux在台式机上的成功，使大家看到了Linux在嵌入式系统中的辉煌前景。

2.3 ARM9硬件平台

2.3.1 ARM简介

广义地讲，凡是带有微处理器的专用软硬件系统都可以称为嵌入式系统。它是嵌入到对象体系中的专用计算机系统，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、功耗等严格要求的专用计算机系统。ARM作为嵌入式系统得核心，既可以认为是一个公司的名字，也可以认为是对一类微处理器的通称，还可以认为是一种技术的名字，目前非常流行的ARM内核有ARM7TDM1、StrongARM、ARM720T、ARM9TDM1、ARM920T、ARM940T、ARM946T、ARM966T、ARM10TDM1等。本文所讨论的目标板的CPU为ARM920T内核的三星S3C2410芯片。下面介绍该微处理器的特点。