Linux内核开发工具介绍(2)
嵌入式开发流程及开发工具介绍
linux下的交叉编译环境
• • • • 针对目标系统的二进制工具binutils 针对目标系统的编译器gcc 目标系统的标准c库glibc 目标系统的linux内核头文件 linux
交叉编译环境的建立步骤
• • • • • • ※编译binutils ※配置linux内核头文件 ※第一次编译gcc ※交叉编译glibc glibc ※第二次编译gcc ※几点注意事项
Make工程管理器
• 管理较多的文件 • Make工程管理器也就是个“自动编译管理 器”，这里的“自动”是指它能够根据文 件时间戳自动发现更新过的文件而减少编 译的工作量，同时，它通过读入Makefile文 件的内容来执行大量的编译工作
Makefile
• Makefile的作用是根据项目配置的情况，构造出需 要编译的源文件列表，然后分别编译，链接。 • Linux内核中与Makefile相关的文件 • ※顶层Makefile:整个内核配置、编译的总体控制 文件 • ※.config：内核配置文件、包括由用户选择的配 置选项，用来存放内核配置后的结果 • ※arch/*/Makefile：位于各种CPU体系结构下的 Makefile，如arch/arm/Makefile，是针对特定平 台的Makefile • ※各个子目录下的Makefile：比如 drivers/Makefiel，负责所在子目录下源代码的管 理。
第二次编译gcc
• 运行configure，参数设置为--prefix=$PREFIX --target=arm-linux --enable-languages=c,c++ 。 • 运行make install。
几点注意事项
• 第一点、在第一次编译gcc的时候可能会出 现找不到stdio.h的错误，解决办法是修改 gcc/config/arm/t-linux文件，在 TARGET_LIBGCC2_CFLAGS变量的设定中增加Dinhibit_libc和-D__gthr_posix_h。 • 第二点、对与2.3.2版本的glibc库,编译 linuxthread/sysdeps/pthread/sigaction.c时可 能出错,需要通过补丁glibc-2.3.2-arm.patch解 决：执行patch -p1 < glibc-2.3.2-arm.patch
Linux图形化界面开发神器大揭秘必备工具推荐
Linux图形化界面开发神器大揭秘必备工具推荐Linux操作系统一直以来都以其稳定性和安全性而闻名于世。
然而，对于用户友好的图形化界面却一直不是其强项。
但是，随着技术的不断发展，开发者们已经发掘出了一些Linux图形化界面开发神器，使得Linux开发界也能享受到便捷和高效的开发体验。
在本文中，我们将揭秘一些必备的工具，并向您推荐它们。
1. Qt CreatorQt Creator是一个用于开发C++和QML应用程序的集成开发环境（IDE）。
它为Linux开发者提供了一个直观的界面，可用于设计和创建图形化界面。
Qt Creator支持多种编程语言，并提供了丰富的调试工具和代码编辑功能。
凭借其跨平台性，Qt Creator可以运行于多个操作系统上，并提供对多个编译器的支持。
2. GladeGlade是一个用户界面构建器，可用于创建各种类型的图形化界面。
该工具允许开发者使用拖放方式设计UI布局，并通过连接信号和槽来添加功能。
Glade支持多种编程语言，如C、C++、Python等，并与Gtk、Qt等常用工具库兼容。
它为Linux开发者提供了一种快速构建用户界面的方式，有助于提高开发效率。
3. EclipseEclipse是一个功能强大的开发环境，支持多种编程语言。
尽管它是一个通用的IDE，但Eclipse也提供了对图形化界面开发的良好支持。
通过安装适当的插件，如Eclipse RCP插件，开发者可以创建复杂的图形化应用程序。
Eclipse提供了丰富的工具和特性，如代码自动完成、调试和版本控制等，使得开发过程更加高效。
4. PyGTK作为Python的GTK+绑定，PyGTK是一个用于创建Linux图形化界面的强大工具。
它将GTK+的功能与Python的灵活性相结合，使开发者可以使用Python进行快速的界面设计和开发。
PyGTK提供了一系列的控件和组件，以及用于布局和样式的函数和属性。
通过PyGTK，开发者可以创建出功能丰富、外观精美的Linux应用程序。
linux 开发环境 原理
Linux开发环境的原理介绍Linux是一种开源的操作系统，由内核和应用程序构成。
它可以运行在各种硬件平台上，如个人电脑、服务器、智能手机等。
Linux 的内核主要负责系统的调度、进程管理和内存管理等基本操作，应用程序则负责实现用户所需的各种功能。
在Linux上开发应用程序需要一个完整的开发环境，包括编译器、调试器、集成开发环境（IDE）等。
下面将介绍这些组件的原理以及如何在Linux上搭建这样的开发环境。
1. 编译器Linux上的编译器主要用于将高级编程语言（如C、C++等）编译为可执行文件。
常用的编译器包括GCC、Clang等。
这些编译器使用Linux系统提供的函数库进行编程和编译，它们会使用文本文件（通常是源代码文件）创建可执行文件。
2. 调试器调试器是开发人员在开发应用程序时使用的工具，它可以帮助开发人员跟踪程序运行过程中的变量和表达式，以及定位和修复程序中的错误。
Linux上常用的调试器包括GDB、LLDB等。
这些调试器通过控制台与应用程序进行交互，并使用源代码文件分析程序的执行逻辑。
3. 集成开发环境（IDE）集成开发环境是一种用于编辑、编译和调试程序的软件工具，它可以提供一种易于使用的界面，让开发人员更轻松地进行程序开发。
Linux上常用的IDE包括Eclipse、IntelliJ IDEA等。
这些IDE会使用Linux系统提供的函数库进行编程和编译，它们会使用文本文件（通常是源代码文件）创建可执行文件。
4. 在Linux上搭建开发环境在Linux上搭建开发环境通常包括安装所需的软件包，如GCC、GDB等，并根据需要配置相关的环境变量。
在Ubuntu这样的易用的Linux操作系统上，可以通过命令行安装和配置这些组件。
同时，Ubuntu还提供了多个版本的安装镜像文件，可根据需要选择适合的版本进行安装。
需要注意的是，不同的Linux发行版和开发工具可能会有所不同，因此在搭建开发环境时需要根据实际情况选择适合的工具和环境。
Linux图形化界面开发神器大揭秘必备工具推荐
Linux图形化界面开发神器大揭秘必备工具推荐Linux作为一种强大而稳定的操作系统，广泛应用于各种领域，包括服务器、嵌入式系统和个人计算机等。
而图形化界面开发是Linux应用程序开发的重要一环，为了提高开发效率和用户体验，我们需要一些神器级的工具来辅助开发。
本文将揭秘Linux图形化界面开发的神器，并推荐几款必备工具。
一、Qt CreatorQt Creator是一款跨平台的集成开发环境（IDE），专门用于开发基于Qt框架的应用程序。
Qt是一套跨平台的C++开发框架，可以方便地开发出具备良好用户界面的应用程序。
Qt Creator提供了强大的代码编辑、调试和可视化设计工具，使得开发者可以快速构建出各种复杂的图形化界面。
二、GTKGTK是一套跨平台的图形界面库，被广泛应用于Linux桌面环境中。
GTK提供了丰富的控件库和可视化设计工具，支持用户界面的快速开发和定制。
GTK的特点是简单易用、灵活性强，因此深受开发者的喜爱。
使用GTK可以轻松构建出符合用户期望的界面，并且可以与众多的GTK应用程序进行兼容。
三、ElectronElectron是一款基于Web技术的跨平台应用程序开发工具，它将Web前端技术与桌面应用程序的开发相结合。
使用Electron可以使用HTML、CSS和JavaScript构建图形化界面，并且跨平台运行。
Electron 的灵活性和易用性使得越来越多的开发者选择使用它来开发Linux图形化应用程序。
四、KivyKivy是一款开源的Python框架，用于快速开发跨平台的图形化应用程序。
Kivy使用Python语言，具有简单易懂的语法和丰富的功能库，可以帮助开发者快速构建出优秀的用户界面。
Kivy支持多点触控和手势识别等先进的交互功能，并且可以无缝集成到其他Python库中。
五、GladeGlade是一款可视化界面设计工具，可以帮助开发者快速创建GTK应用程序的用户界面。
Glade提供了直观的拖拽设计界面，开发者只需简单的操作就能完成复杂的界面设计。
Linux 内核配置机制(make menuconfig、Kconfig、makefile)讲解
printk(KERN_WARNING fmt, ##arg) printk(KERN_DEBUG fmt, ##arg)
/* Module Init & Exit function */ static int __init myModule_init(void) {
/* Module init code */ PRINTK("myModule_init\n"); return 0;
图形
工具
前面我们介绍模块编程的时候介绍了驱动进入内核有两种方式：模块和直接编译进内核，并介绍 了模块的一种编译方式——在一个独立的文件夹通过makefile配合内核源码路径完成
那么如何将驱动直接编译进内核呢？ 在我们实际内核的移植配置过程中经常听说的内核裁剪又是怎么麽回事呢？ 我们在进行linux内核配置的时候经常会执行make menuconfig这个命令，然后屏幕上会出现以下 界面：
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dianhuiren
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《这些年，我们读过的技术经典图书》主题有奖征文 经理
这些配置工具都是使用脚本语言，如 Tcl/TK、Perl 编写的（也包含一些用 C 编写的代码）。本文
/dianhuiren/article/details/6917132
1/5
2012年04月 (6) 2012年03月 (15) 2012年02月 (16)
并不是对配置系统本身进行分析，而是介绍如何使用配置系统。所以，除非是配置系统的维护者，一般 的内核开发者无须了解它们的原理，只需要知道如何编写 Makefile 和配置文件就可以。
uCLinux开发介绍
uCLinux开发介绍严永红Linux是当前一种非常受欢迎的操作系统，它与UNIX系统兼容，并开放源代码。
它包含所有现代操作系统所具有的一切特性，包括多任务，虚拟内存，代码共享，按需载入，内存管理，以及TCP/IP网络。
并且，它遵循POSIX标准,只要是遵循POSIX API的应用程序很容易被移植。
目前，随着嵌入式系统的蓬勃发展。
Linux也已对嵌入式系统的开发产生具大影响。
大多数流行的CPU都被移植上去，ARM, PowerPC , MIPS, 68K, SPARC, Alpha, SH 等等. 这些CPU都含有一种叫做内存管理单元（MMU）的硬件，来支持标准Linux所需要的虚拟内存。
但在嵌入式世界里，还有很多CPU是没有MMU的，象ARM7、68328等等。
uClinux 正是为了解决这种没有MMU的CPU而产生的。
在uCLinux这个英文单词中，u表示Micro,小的意思，C表示Control,控制的意思，连起来就是Micro-Control-Linux, ―运行在微控制器上的Linux.‖针对这种没有MMU的CPU架构，uCLinux采用了一种平板式(Flat)的内存模型来去除对MMU的依赖, 并且改变了用户程序的加载方式，开发了运用于uCLinux的C函数库--uCLibc. 由于这些变化，一般的Linux开发工具(例如GDB)在开发uCLinux时会碰到一些困难，包括内核的移植，驱动程序及应用程序的调试。
针对这样状况。
Hitool System公司开发了Hitool for uClinux开发套件，来帮助用户开发基于uClinux的系统。
Hitool for uClinux与其它的Linux开发工具相比，有几个优点：A.整个开发过程只在Windows环境下完成，包括内核的配臵、编译，应用程序的编译，文件系统的生成，内核的调试，用户程序的调试。
B.可以采用多种调试方式，既可以采用JTAG方式来调试，也可通过网口用Hitool自己的监控程序(MDB)来调试。
linux内核简介.ppt
–API只是一个函数定义 –系统调用通过“软中断”向内核发出一个明确
的请求
2020年2月10日
东华大学计算机科学与技术学院 by XinLuo
10
系统调用图解 用户态
内核态
系统调用 1
系统调用 返回
2
trap 0
2020年2月10日
东华大学计算机科学与技术学院 by XinLuo
中断的概念，终端 控制台设备驱动
Shell程序分析输入参 数，确定这是ls命令
什么是shell？
终端解释程序
什么是系统调用？
内核态用户态相关问 题，内存保护
调用系统调用fork生成 一个shell本身的拷贝
调用exec系统调用将ls 的可执行文件装入内存
从系统调用返回
Shell和ls都得以执行
系统调用是怎 么实现的？
3
Linux 基本概念
• 系统调用 • 内存管理 • 进程管理 • 虚拟文件系统（VFS） • 信号机制 • 内核初始化过程
2020年2月10日
东华大学计算机科学与技术学院 by XinLuo
4
➢ 提纲
• 用户态和内核态 • 系统调用意义 • 系统调用方法
2020年2月10日
东华大学计算机科学与技术学院 by XinLuo
Memory manager Signal 。。。
File systems Process management Device drivers Net work
Kernel interface to the hardware
Terminal controllers Terminals
Device controllers Memory controllers
Linux下常用的开发工具介绍
Linux下常用的开发工具介绍Linux是一种广泛应用于各种操作系统的开源操作系统内核，具有稳定性高、性能卓越、开放源码等优势。
为了方便开发人员开展工作，Linux提供了众多的开发工具，本文将介绍一些常用的Linux开发工具，包括文本编辑器、编译器、调试器等。
一、文本编辑器文本编辑器是开发人员必备的工具之一，它用于编写代码、修改配置文件等任务。
Linux下有许多优秀的文本编辑器可供选择，以下是其中几种常用的。
1. Vim：Vim是Linux下最受欢迎的文本编辑器之一，它具有强大的编辑功能和丰富的插件支持。
Vim支持多种编程语言的语法高亮以及代码折叠等特性，可以大大提高编码效率。
2. Emacs：Emacs是另一个强大的文本编辑器，它具有高度可定制性和可扩展性。
Emacs支持多种编程语言的语法高亮、智能代码补全等功能，同时还提供了许多其他功能，如邮件客户端、日历、文件管理器等。
3. Sublime Text：Sublime Text是一款流行的跨平台文本编辑器，界面简洁美观，具有丰富的插件和主题支持。
Sublime Text支持多光标编辑、代码片段、自动补全等特性，可以大大提高编码速度。
二、编译器编译器是将源代码转换为可执行文件的工具，Linux提供了多种编译器用于不同的编程语言。
1. GCC：GCC是Linux下最常用的C/C++编译器，它是GNU编译器套装的核心组件。
GCC具有强大的优化能力和丰富的警告机制，能够生成高效的可执行文件。
2. Clang：Clang是一款基于LLVM的C/C++编译器，与GCC相比，Clang具有更快的编译速度和更丰富的错误提示信息。
Clang还支持多种编程语言，如Objective-C、Swift等。
3. Python解释器：Python是一种非常流行的脚本语言，Linux通常会预装Python解释器。
Python解释器允许开发人员直接执行Python脚本，非常方便。
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Linux内核开发工具介绍对内核进行正确配置后，才能进行编译。
配置不当的内核，很有可能编译出错，或者不能正确运行。
1.1.1 快速配置内核进入Linux内核源码数顶层目录，输入make menuconfig命令，可进入如图错误!文档中没有指定样式的文字。
.1所示的基于Ncurses的Linux内核配置主界面（注意：主机须安装ncurses相关库才能正确运行该命令并出现配置界面）。
如果没有在Makefile中指定ARCH，则须在命令行中指定：$ make ARCH=arm menuconfig图错误!文档中没有指定样式的文字。
.1基于Ncurses的Linux内核配置主界面基于Ncurses的Linux内核配置界面不支持鼠标操作，必须用键盘操作。
基本操作方法：⏹通过键盘的方向键移动光标，选中的子菜单或者菜单项高亮；⏹按TAB键实现光标在菜单区和功能区切换；⏹子菜单或者选项高亮，将光标移功能区选中<Select>回车：◆如果是子菜单，按回车进入子菜单；◆如果是菜单选项，按空格可以改变选项的值：●对于bool型选项，[*]表示选中，[ ]表示未选中；●对于tristate型选项，<*>表示静态编译，<M>表示编译为模块，<>表示未选中。
◆对于int、hex和string类型选项，按回车进入编辑菜单。
⏹连按两次ESC或者选中<Exit>回车，将退回到上一级菜单；⏹按斜线（/）可启用搜索功能，填入关键字后可搜索全部菜单内容。
配置完毕，将光标移动到配置界面末尾，选中“Save an Alternate Configuration File”后回车，保存当前内核配置，默认配置文件名为.config，如图错误!文档中没有指定样式的文字。
.2所示。
图错误!文档中没有指定样式的文字。
.2保存内核配置为.config文件保存完毕，选择<ESC>退出内核配置界面，回到终端命令行。
当然，也可以将配置文件命名为其它文件名，如config-bak等，但该配置不会被Makefile 文件使用，Makefile默认使用文件名为.config的配置文件，所以重新命名配置文件通常在保留或者备份内核配置信息时使用。
也可以不用“Save an Alternate Configuration File”操作，连按ESC或选择<Exit>退出内核配置界面，将会出现如图错误!文档中没有指定样式的文字。
.3所示的保存配置提示信息，选择<Yes>后回车，内核配置将会被保存为.config文件。
图错误!文档中没有指定样式的文字。
.3保存内核配置提示信息备份内核配置，在命令行下将.config文件复制为其它文件名来得更简单快捷：$ cp .config config-bak装载某个配置文件，可在配置界面选中“Load an Alternate Configuration File”，然后填入已存在的配置文件名称。
也可在命令行下将配置文件复制为.config：$ cp config-bak.config在<arch/arm/configs/>目录下有很多*_defconfig文件，这些都是内核的预设配置文件，分别对应各种不同的参考板。
如果要使用其中的配置文件作为内核编译配置，可用“make xxx_defconfig”命令来完成。
对于已经设定好的内核配置，也可以命名为某个文件名，放到<arch/arm/configs/>目录下，在以后直接用make来调用该配置即可。
例如将当前配置命名为m3352_defconfig并放到<arch/arm/configs/>目录下，后续只需执行下列命令即可使用当前配置：$ make m3352_defconfig或者$ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-m3352_defconfig1.1.2 内核配置详情Linux内核配置菜单比较复杂，下面对一些比较重要的配置界面进行介绍，更多的详细配置，建议进行实际操作。
另外，由于Linux内核版本差异，实际看到的内核配置界面可能与本节的介绍有所差异。
图错误!文档中没有指定样式的文字。
.1所示的内核配置主界面，实际包含了如表错误!文档中没有指定样式的文字。
.1所列的各项一级菜单。
表错误!文档中没有指定样式的文字。
.1内核配置界面一级菜单一级菜单下的每一项几乎都有复杂的下级子菜单，各自的配置选项也很丰富，每项的意义也各不相同，如果逐一进行描述，将会是一件非常繁琐的事。
而实际产品开发中，并不需要完全了解内核的每一个配置项，通常只需要了解其中一些相关项即可。
1．通用设置进入General setup是内核通用设置菜单界面，菜单选项众多，通常可以关注表错误!文档中没有指定样式的文字。
.2所列选项。
表错误!文档中没有指定样式的文字。
.2通用设置常见选项2．内核特性Kernel Features是内核特性配置菜单，常用选项介绍如表错误!文档中没有指定样式的文字。
.3所列。
表错误!文档中没有指定样式的文字。
.3内核特性常用选项说明3．启动选项启动选项一般关心内核启动参数设置即可，可设置默认启动参数和内核参数类型。
默认启动参数通过“Default kernel command string”设置，例如：(root=/dev/mmcblk0p2 rootwait console=ttyO0,115200) Default kernel command string内核参数类型通过Kernel command line type来设置，可选值：() Use bootloader kernel arguments if available( ) Extend bootloader kernel arguments( ) Always use the default kernel command string如果设置为“Always use the default kernel command string”则只能使用默认内核启动参数，通常会设置为“Use bootloader kernel arguments if available”，可接受Bootloader传递的参数启动。
4．网络支持网络支持部分，包括了以太网、CAN、红外、蓝牙、无线等各种网络的支持配置选项。
网络选项配置。
从Networking support Networking options，可进入网络选项配置界面，网络的配置很复杂，常用的一些配置选项和说明如表错误!文档中没有指定样式的文字。
.4所列。
表错误!文档中没有指定样式的文字。
.4网络选项常用配置说明通常来说，使用Linux的系统都会用到网络，而使用网络又往往离不开TCP/TP，故建议在配置中选中TCP/IP选项，并选中下级全部选项，配置后的TCP/IP选项如程序清单错误!文档中没有指定样式的文字。
.1所示。
程序清单错误!文档中没有指定样式的文字。
.1TCP/IP配置[*] TCP/IP networking[*] IP: multicasting[*] IP: advanced router[*] FIB TRIE statistics[*] IP: policy routing[*] IP: equal cost multipath[*] IP: verbose route monitoring[*] IP: kernel level autoconfiguration[*] IP: DHCP support[*] IP: BOOTP support[*] IP: RARP support<*> IP: tunneling<*> IP: GRE demultiplexer<*> IP: GRE tunnels over IP[*] IP: broadcast GRE over IP[*] IP: multicast routing[*] IP: multicast policy routing[*] IP: PIM-SM version 1 support[*] IP: PIM-SM version 2 support[*] IP: ARP daemon support[*] IP: TCP syncookie support<*> IP: AH transformation<*> IP: ESP transformation<*> IP: IPComp transformation<*> IP: IPsec transport mode<*> IP: IPsec tunnel mode<*> IP: IPsec BEET mode<*> Large Receive Offload (ipv4/tcp)<*> INET: socket monitoring interface[*] TCP: advanced congestion control --->[*] TCP: MD5 Signature Option support (RFC2385) (EXPERIMENTAL)<M> The IPv6 protocol --->这些配置中，三态选项也可以配置为<M>，在需要的时候再插入模块。
对于IPv6，现在已经有不少应用需求，建议配置为<M>，并选中配置菜单中的全部选项，在需要的时候再插入模块。
特别说明一下CAN的配置选项。
CAN-Bus相关协议支持以及CAN设备驱动配置项都在这里，并没有将CAN设备驱动放在drivers配置菜单中。
CAN-Bus子系统配置界面如图错误!文档中没有指定样式的文字。
.4所示。
图错误!文档中没有指定样式的文字。
.4 CAN-Bus子系统配置界面其中的“CAN Device Drivers”子菜单下可选择具体的CAN设备，如图错误!文档中没有指定样式的文字。
.5所示。
具体选择哪个CAN设备驱动，与具体的硬件平台相关。
图错误!文档中没有指定样式的文字。
.5CAN设备驱动配置界面5．设备驱动Linux内核支持众多外设，设备驱动程序很多，配置界面也很复杂，有众多配置项，如表错误!文档中没有指定样式的文字。
.5所列。
表错误!文档中没有指定样式的文字。
.5设备驱动配置项6．文件系统进入File systems，是内核文件系统配置界面，可以看到很多文件系系统配置选项，如图错误!文档中没有指定样式的文字。