嵌入式Linux操作系统设备驱动程序设计与实现
Ｑ ｉ — ｉｇ ＬＵ Ｔ ｏ Ｕ Ｘａ ｐｎ ，Ｉ ａ ｏ
（ｎｏｍ ｔ ｎ Ｓ ｉ ｃ ｎ ｅｈ ｏｏｙＣ ｌｇ ， ｉ ｉｎ ｎｖｒ ｔ， ｉ ｇｉＪ ｊ ｎ ３ ０ ５ Ｉｆｒ ａｉ ｃｅ ｅ ａｄ Ｔ ｃ ｎｌｇ ｏ ｅｅ Ｊ ｊ ｇ Ｕ ｉ ｓｙ Ｊ ｎｘ ｉ ｉ ｇ３ ２ ０ ） ｏ ｎ ｌ ｕａ ｅｉ ａ ｕａ
钟 函数 。
信、 数码产 品、 网络设备 、 全系统等领域 。越来越 多的公 司 、 安 研 究单位 、 大专 院校 、 以及个 人开始 进行嵌入 式系统 的研究 ， 嵌入 式系统设计将是未来相 当长一段时 间内研究 的热点 。
１ Ｌｎ ｘ设 备 驱动 程序 概述 ｉｕ
嵌人式 Ｌｎｘ以其可应用于多种 硬件平 台 、内核高效稳定 、 ｉｕ
源码开放 、软件丰富 、网络通信和文件管理机 制完善等优 良特
性， 成为嵌入式系统领域 中的一个研究热点 。嵌入式 Ｌｎｘ系统 ｉｕ
中 ，内核提供保 护机 制 ，用户空间 的进程一般不 能直 接访 问硬
件。 进行嵌入式系统的开发 ， 很大的工作量是为各种设 备编写驱
动程序 ， 除非系统不使用操作系统 。 ｉｕ 设备驱动程序在 Ｌｎｘ Ｌｎ ｘ ｉｕ 内核源代码 中占有很 大比例 ， ２０ ２ 从 ．、． ２４版本的 内核 ， ２到 ． 源代 码 的长度 ｔ益增加 ， ３ 其实主要是设备驱动程序在 增加 。 设备驱 动程序在 Ｌｎ ｘ内核 中占有极其重要的位置 ， ｉｕ 它是 内 核用于完成对物理设备 的控制操作 的功能模块 。 除了 Ｃ Ｕ、 Ｐ 内存 以及其他很少的几个部分之外 ，所有 的设备 控制操作都必须 由 与被控设备相关 的代码 ， 也就是驱 动程序来完成 。内核必须包括 与系统 中的每个外部设备对应 的驱动程序 。否则设备 就无法在 Ｌｎ ｘ ｉ 下正常工作。这就是驱 动程序开发成为 Ｌｎ ｘ内核开发 的 ｕ ｉｕ
要： 主要 阐述 了嵌 入式 Ｌｎ ｘ设备驱动程序 的概 念 ， ｉ ｕ 归纳嵌 入式 Ｌｎ ｘ设备驱 动程序 的共性 ， ｉｕ 探讨嵌入 式 Ｌｎ ｘ设备驱动程 ｉ ｕ Ｌｎ ｘ设备驱动程序 开发 的主导思想。 ｉｕ
Ｄｅ ｉ ｎ ａ ｍ ｐ ｅ ｅ ｔ ｔ ｏ ｆ Ｅｍ ｂ ｄ ｄ Ｌｉ ｘ ｖ ｃ ｉ ｅ ｓ ｓ ｇ ｎｄ Ｉ ｌ ｍ ｎ ａ ｉ ｎ ｏ ｅ ｄｅ ｎｕ Ｄｅ ｉ ｅ Ｄｒ ｖ ｒ
２ 嵌入 式 Ｌｎ ｘ设 备驱 动 程序开 发 ｉｕ
２１ ．设备驱动程序工作原理 在 Ｌｎ ｘ ｉｕ 操作 系统下有 ３ 类主要 的设备文件类型 ：块设备 、 字符设备和网络设备 。这种分类方法可 以将控制不 同输人／ 出 输 设备的驱动程序与其它操作系统软件分离 开来。字符设备与块 设备的主要区别是 ： 在对 字符设备发 出读／ 写请求时 ， 际的硬件 实 Ｉ ／ Ｏ一般紧接着发生 。块设备则不 然 ， 它利用一块 系统 内存作缓 冲区 ， 若用户进程对设备 的请求能满 足用户的要求 ， 就返回请求 的数据 ； 否则 ， 就调用请求函数来进行 实际的 Ｉ ／ Ｏ操作 。 网络设备 可以通过 Ｂ Ｄ套接 口访问数据 。所有嵌 入式 Ｌｎ ｘ 备驱动程 Ｓ ｉｕ 设 序都有一些共性 ， 是编写所有类型 的驱 动程 序都通用 的， 作系 操
数；） （ 设计所要实现 的文件操 作 ， 义 ｆｅ ｏｅａ ｏｓ ３ 定 ｉ — ｐｒｔ ｎ 结构 ； ） ｌ ｉ （ 实 ４
寻找驱动程序 ， 如果找不到 ， 可以根据一个相近硬件的驱动程序
■
现所需的文件操作 调用 ， ｒａ 、ｒ ｅ ； ） 如 ｅｄ ｗｉ 等 （ 实现 中断服务 函数 ， ｔ ５
・
计算技术驱动程序设计与实现 ｉ ｕ
屈 晓平 ， 刘
摘
涛
３２０） ３０ ５
（ 九江学 院信息科学 与技术学 院， 江西 九江
序具体开发流程 以及驱动程序 的关键代码 ， 总结嵌入 式 关键词 ： 嵌入式 系统 ；ｉｕ ； Ｌｎ ｘ 设备驱动程序 ； 内核
主要工作 的原 因。 内核源码的代码 分布可以看 出 ， 从 设备驱动源
嵌入式 Ｌｎ ｘ系统驱动程 序开发与普 通 Ｉｎ ｘ没有 太多 区 ｉ ｕ Ａｕ 别。 嵌人式设备 由于硬件种类非常丰富 ， 在缺省的内核发布版 中 不可能包括所有驱动程序。可以在硬件 生产厂家或者 Ｉｔｍ ｔ ｎｅ ｅ 上 来改写 。实现一个嵌入式 Ｌｎ ｘ 备驱动的大致 流程如下 ： １ ｉｕ 设 ｆ 定 ｌ 义主 、 次设备号 ， 也可 以动态获取 ；２实现驱动 初始化和 清除函 （） 数， 如果驱 动程序采 用模 块方式 ， 则要 实现模块 初始化和清除函
Ｋｅ ｒ ｓ ｍｂ ｄ ｅ ｙ ｔｍ ； ｉ ｕ ； ｅ ｉ ｅ ｄ ｉ ｅ ； ｅ ｅ ｙ ｗｏ ｄ ：Ｅ ｅ ｄ ｄ Ｓ ｓｅ Ｌ ｎ ｘ ｄ ｖ ｃ ｒ ｒ ｋ ｒ ｌ ｖ ｎ
嵌入式系统被广泛运用到 消费、 汽车 、 电子 、 控制 、 微 无线通
义好一些读／ 写接 口， 由驱动程序完成具体 的功能 。 在驱动程序初 始化时 ， 需要把具有这种接 口的读 ／ 函数 注册到操作系统 。ｆ１ 写 ２ 中断 中断在现代计算机 结构中有重要的地位 ，操作系统必须 提供驱动程序响应 中断的能力 。一般是 把一个中断处理程序注 册到系统 中， 操作 系统在硬件 中断发生后 ， 调用驱 动程 序的处理 程序。 ｉｕ Ｌｎ ｘ支持 中断 的共享 ， 即多个设备共享一个 中断。３时钟 ｆ） 在实现驱动程序时 ， 多地方会用到时钟 ， 很 例如某些 协议 里的 超时处理 ， 没有 中断机制的硬 件的轮询等 。 操作系统应为驱动程 序提供定 时机制 ， 一般是在 预定 的时间过了以后 ， 回调注册 的时
并用 ｒｑ ｅｔ ｉ ｅｕ ｓ ｒ ｑ向内核注册 ； ） （ 将驱动编译 到内核或编译成模 ６
码 至少 占据 了一半 的内核源码量 ，更能说 明设备驱动程序 对操 作 系统 的意义和价值。
块 ， ｉｓ ｄ 令加 载 ； ） 用 ｎｍｏ 命 （ 生成设备节点文件。 ７ 与普通文 件相 比， 设备文件 的操作要 复杂得 多 ， 不可能简单 地通过 ｒａ 、 ｒｅ和 Ｕｅｋ等来实现。所有其它类型的操作都可 ｅｄ ｗ ｔ ｉ ｓｅ 以通 过 Ｖ Ｓ的 ｉ ｔ调用 来执行 ， 此 ， Ｆ ｏｌ ｃ 为 只需要在 驱动程 序中实
嵌入式系统中Bootloader的设计与实现_马学文
嵌入式系统中Bootloader 的设计与实现马学文1，朱名日1,2，程小辉1 (1. 桂林工学院电子与计算机系，桂林541004；2.中南大学信息物理工程学院，长沙410083)—97—作者所承研的项目中硬件平台是基于ARM7TDMIRISC 内核的三星公司S3C4510B 微处理器，采用的嵌入式Linux 系统为uCLinux。
系统有64MB SDRAM, 其地址从0x 0800.0000 ～0x0bff.ffff, 还有32MB Flash, 其地址从0x0c00.0000～0x0dff.ffff。
32MB Flash 具体规划如下：从0x0c00.0000 开始的第1 个1MB 放Bootloader，从0x0c10.0000开始的2MB放Linux kernel, 从0x0c30.0000开始的余下部分都给rootdisk。
64MB SDRAM 启动后的具体程序分布示意图如图2 所示。
图2 64MB SDRAM 的程序分布示意图Bootloader 一般有几个文件组成。
先是START.s，也是唯一的一个汇编程序，其余的都是C 语言写成的，START.s主要用来初始化堆栈：_start:ldr r1,=StackInit /* r1 是参数字符串的地址*/ldr sp,[r1]int main().equ StackInitValue,_end_data+0x1000/* 在连结脚本中指定4K __end_data*/StackInit:.long StackInitValue.global JumpToKernelJumpToKernel: /*拷贝内核的代码*/mov pc, r0 /*获得Kernel 地址*/.global JumpToKernel0x /*用来扩展内核*/JumpToKernel0x: /*拷贝获得的扩展内核*/mov r8, r0mov r0, r1mov r1, r2mov r2, r3mov r3, r4mov pc, r8.section“.data.boot”.section“.bss.boot”其中main 函数的C 语言实现过程如下：int main(){U32 *pSource, *pDestin, count;U8 countDown, bootOption;U32 delayCount;U32 fileSize, i;char c;char *pCmdLine;char *pMem;init(); /*初始化Flash 控制器和CPU 时钟*/EUARTinit(); /*串口初始化*/EUARTputString("\n\n Linux Bootloader\n"); /*打印信息*/ EUARTputString((U8 *)cmdLine); /*command_line 支持, 用于定制内核*/EUARTputString("\n\n");用command_line 可以给内核传一些参数，自己定制内核的行为。
嵌入式linux开发课程设计
嵌入式linux开发课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解嵌入式Linux系统的基本概念、原理和架构。
2. 掌握嵌入式Linux开发环境的搭建与使用。
3. 学习嵌入式Linux内核配置、编译与移植方法。
4. 掌握常见的嵌入式Linux设备驱动编程技术。
技能目标：1. 能够独立搭建嵌入式Linux开发环境。
2. 熟练运用Makefile、交叉编译工具链进行代码编译。
3. 能够编写简单的嵌入式Linux设备驱动程序。
4. 学会分析并解决嵌入式Linux开发过程中的常见问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对嵌入式系统开发的兴趣，提高学习积极性。
2. 培养学生的团队协作意识，增强沟通与表达能力。
3. 培养学生勇于克服困难，面对挑战的精神。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为高年级专业课程，要求学生具备一定的C语言基础和计算机硬件知识。
课程性质为理论与实践相结合，注重培养学生的实际动手能力。
针对学生特点，课程目标设定了明确的知识点和技能要求，旨在使学生能够掌握嵌入式Linux开发的基本方法，为后续项目实践和职业发展奠定基础。
课程目标分解为具体学习成果：1. 学生能够阐述嵌入式Linux系统的基本概念、原理和架构。
2. 学生能够自主搭建嵌入式Linux开发环境，并进行简单的程序编译与运行。
3. 学生能够编写简单的嵌入式Linux设备驱动程序，并实现相应的功能。
4. 学生能够针对嵌入式Linux开发过程中遇到的问题，提出合理的解决方案，并进行实际操作。
二、教学内容1. 嵌入式Linux系统概述- 嵌入式系统基本概念- 嵌入式Linux的发展历程- 嵌入式Linux系统的特点与优势2. 嵌入式Linux开发环境搭建- 交叉编译工具链的安装与配置- 嵌入式Linux文件系统制作- 常用开发工具的使用（如Makefile、GDB）3. 嵌入式Linux内核与驱动- 内核配置与编译- 内核移植方法- 常见设备驱动编程（如字符设备、块设备、网络设备）4. 实践项目与案例分析- 简单嵌入式Linux程序编写与运行- 设备驱动程序编写与调试- 分析并解决实际问题（如系统性能优化、故障排查）教学内容安排与进度：1. 嵌入式Linux系统概述（2课时）2. 嵌入式Linux开发环境搭建（4课时）3. 嵌入式Linux内核与驱动（6课时）4. 实践项目与案例分析（8课时）本教学内容基于课程目标，结合教材章节内容，注重理论与实践相结合，旨在培养学生的实际动手能力和解决问题的能力。
基于嵌入式ARM-Linux的播放器的设计与实现
基于嵌入式ARM-Linux的播放器的设计与实现摘要随着21世纪的到来，人类进入了PC时代。
在这一阶段，嵌入式技术得到了飞速发展和广泛应用。
由此，本文提出了一种基于嵌入式ARM-Linux的播放器设计与实现的方案。
本文首先详细分析了ARM体系结构，研究了嵌入式Linux操作系统在ARM9微处理器的移植技术，包括交叉编译环境的建立、引导装载程序应用、移植嵌入式Linux内核及建立根文件系统，并且实现了嵌入式Linux到S3C2410开发板的移植。
由于嵌入式系统本身硬件条件的限制，常用在PC机的图形用户界面GUI系统不适合在其上运行。
为此，本文选择了Minigui作为研究对象，在对其体系结构等方面进行研究基础上，实现了Minigui到S3C2410开发板的移植，完成了嵌入式图形用户界面开发，使得系统拥有良好的操作界面。
对于播放器，本文实现了Linux系统下的通用媒体播放器—Mplayer到S3C2410开发板的移植。
通过对音频数据输出的研究，解决了Mp1ayer播放声音不正常的问题，实现了一个集音乐和视频播放于一体的嵌入式多媒体播放系统。
最后，总结了论文所做的工作，指出了嵌入式播放器所需要进一步解决和完善的问题。
关键词：嵌入式ARM-Linux； S3C2410； Mplayer； GUI界面； MiniguiPlayer Designing and Implement Based On Embedded ARM-LinuxAbstractAlong with the 21st century arrivals, the humanity enters the post PC time. In this stage, embedded technology gets rapidly developed and widely used. So, this paper aims to design a player based on embedded ARM-Linux.First, in this paper, ARM architecture and the characteristic are analyzed in detail. The emphasis of the study is put on the porting techniques of embedded Linux operation system based on the ARM9 micro-processor, which include setting cross complier、transplanting Bootloader、transplanting embedded Linux kernel and setting root file system; Furthermore, implement the technique of transplanting Embedded Linux to S3C2410 board.GUI (Graphical User Interfaces) systems which are supported by normal PCs cannot run well on the embedded systems, just because of the restriction of the hardware of embedded devices. So, this paper selects Minigui as research object. Based on the Minigui architecture and its other aspects, the technique of transplanting Minigui to S3C2410 board is given in detail, and then an embedded GUI system is established and it also makes the handle interface friendly.About the player, this paper implements transplanting the universal player on Linux－Mplayer to S3C2410 board. By learning of audio data, it solves the problem of sound abnormality, and achieves an embedded multimedia system which could play audio and video files.Key words: Embedded ARM-Linux; S3C2410; Mplayer; GUI interface; Minigui目录摘要 (I)Abstract ........................................................... I I 目录.............................................................. I II 第一章绪论.. (1)1.1系统研究背景 (1)1.1.1 多媒体播放器与嵌入式系统 (1)1.1.2 嵌入式多媒体播放器国内外发展现状 (1)1.2 嵌入式处理器 (3)1.3 嵌入式系统 (4)1.3.1嵌入式系统的概述 (4)1.3.2 嵌入式系统的选择 (5)1.4 本文的意义和主要工作 (7)第二章系统软硬件平台的搭建 (8)2.1 硬件开发平台的介绍 (8)2.1.1 核心板 (8)2.1.2 外设板 (8)2.1.3 设计所用硬件介绍 (9)2.2 硬件平台的设计方案 (9)2.2.1 核心板设计 (9)2.2.2 外设电路设计 (14)2.3 嵌入式软件开发环境 (15)2.3.1 引导装载程序 (16)2.3.2 宿主机开发环境配置 (17)2.3.3 交叉开发环境的建立 (18)2.3.4 内核的编译 (18)2.3.5 烧制内核映像和文件系统 (20)2.4 嵌入式图形用户界面的实现 (20)2.4.1 图形用户界面minigui的简介 (20)2.4.2 MiniGUI在S3C2410开发板上的移植过程 (21)第三章 Mplayer的移植 (25)3.1 Mplayer的简介 (25)3.2 Mplayer的移植 (25)3.2.1 安装交叉编译工具及解压源代码 (25)3.2.2 编译Mplayer (25)3.3 调试 (27)第四章嵌入式播放器Mplayer的设计 (31)4.1 播放器的工作流程 (31)4.2 播放器的逻辑结构 (31)4.3 Mplayer播放器的目录文件组织结构 (32)4.4 播放器对解码器和输出设备的管理方式 (34)第五章总结与展望 (36)5.1 本文主要完成的工作及结论 (36)5.2 完善与展望 (36)致谢 (37)参考文献： (38)第一章绪论1.1系统研究背景从上世纪末开始，随着计算机和电子技术的发展走上快车道，便携式电子设备，诸如智能手机，个人电子助理(PDA)的运算存储能力和通信能力都得到了长足的进步，便携式设备的用户界面也变的越来越友好，从早期的只能显示单色文字的LED，发展到现在大尺寸6万色彩色液晶屏幕。
天津科技大学嵌入式操作系统---第3章 基于linux的嵌入式软件开发
18:19
4
3.1.1 嵌入式软件体系结构
18:19
5
1. 设备驱动层
设备驱动层是嵌入式系统中必不可少的重 要部分，使用任何外部设备都需要有相应 驱动程序的支持，它为上层软件提供了设 备的操作接口。 上层软件不用理会设备的具体内部操作， 只需调用驱动层程序提供的接口即可。 驱动层一般包括硬件抽象层HAL、板级支 持包BSP和设备驱动程序。
18
3.2.2 基于开发板的二次开发
所谓二次开发是利用现成的开发板进行开发，不同于通用 计算机和工作站上的软件开发工程，一个嵌入式软件的开 发过程具有很多特点和不确定性。其中最重要的一点是软 件跟硬件的紧密耦合特性。 由于嵌入式系统的灵活性和多样性，这样就给软件设计人 员带来了极大地困难。第一，在软件设计过程中过多地考 虑硬件，给开发和调试都带来了很多不便；第二，如果所 有的软件工作都需要在硬件平台就绪之后进行，自然就延 长了整个的系统开发周期。这些都是应该从方法上加以改 进和避免的问题。 为了解决这个问题，通常的做法是基于某种开发板做二次 开发，从这个角度看，硬件开发所占的比重不到20%，而 软件开发的比重占到了80%。
3.1 嵌入式软件结构 3.2 嵌入式软件开发流程 3.3 嵌入式linux开发环境 3.4 嵌入式系统引导代码 3.5 linux内核结构及移植 3.6 嵌入式文件系统及移植 3.7 linux设备驱动概述 3.8 设备驱动程序接口 3.9 linux设备驱动开发流程
18:19 3
3.1 嵌入式软件结构
?在嵌入式开发中经常要面对设备驱动程序的开发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在嵌入式开发中经常要面对设备驱动程序的开发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
嵌入式系统应用技术的研究与开发
嵌入式系统应用技术的研究与开发嵌入式系统是一种电子计算机系统，它是特别设计用于执行特定功能的计算机系统。
这种系统常用于控制和监视系统，如智能手机、数字相机、车载音频系统等。
为了实现嵌入式系统的工作，需要使用一系列技术和工具来进行开发和应用。
本文将探讨嵌入式系统应用技术的研究与开发，包括嵌入式系统基本原理和常用技术，以及嵌入式系统应用开发的方法和工具。
一、嵌入式系统基本原理嵌入式系统本质上是一个计算机系统，它具有计算、存储、控制和通信等功能。
由于嵌入式系统的特殊应用环境，它的体积、功耗、成本和性能等方面都有较高的要求。
嵌入式系统通常由下列组成部分组成：1. 主处理器/控制器主处理器/控制器是嵌入式系统的核心，负责计算、控制和管理系统的硬件和软件资源。
主处理器/控制器的类型和性能直接决定了系统的功能和性能。
常见的主处理器/控制器有ARM Cortex系列、Intel x86系列、MIPS系列等。
2. 存储器存储器用于存储系统程序和数据。
由于嵌入式系统的体积和功耗都有限制，因此存储器通常采用闪存、EEPROM、SRAM等低功耗、小体积的型号。
3. 输入/输出设备输入/输出设备用于与外界进行数据交换，如键盘、鼠标、显示屏、声卡、网卡等。
嵌入式系统通常使用专用的输入/输出设备，以满足应用需求和耗能要求。
4. 网络设备网络设备负责系统与外部网络通信，如以太网卡、无线网卡、蓝牙模块等。
网络设备的选择和配置决定了系统的通信速度和稳定性。
二、嵌入式系统常用技术1. 硬件设计嵌入式系统的硬件设计主要涉及主处理器/控制器的选择、连通性设计、电源管理等方面。
硬件设计的质量和性能直接决定了嵌入式系统的稳定性和能耗水平。
2. 软件开发嵌入式系统的软件开发主要涉及核心程序设计、驱动程序编写、通信协议实现等方面。
软件开发的质量和可靠性直接决定了嵌入式系统功能的实现和应用效果的稳定性。
3. 中间件中间件是嵌入式系统开发中常用的技术。
嵌入式操作系统全解课件
中断处理优化
总结词
在嵌入式操作系统中，中断处理是一个重要的功能，它可以实现系统的实时性和 可靠性。因此，中断处理优化也是嵌入式操作系统优化技术中的重要一环。
详细描述
中断处理优化包括对中断处理程序的优化和中断优先级的设置等操作。例如，可 以通过减少中断处理程序的执行时间和复杂度，提高系统的响应速度和实时性； 可以通过合理地设置中断优先级，确保重要任务能够优先得到执行。
I/O操作优化
总结词
在嵌入式操作系统中，I/O操作也是一个重要的功能，它可以实现系统与外部设备的通信和控制。因此，I/O操作 优化也是嵌入式操作系统优化技术中的重要方面。
详细描述
I/O操作优化包括对I/O设备的选择、驱动程序的优化等操作。例如，可以通过选择合适的I/O设备，减少系统的 复杂度和成本；可以通过优化驱动程序，提高I/O操作的效率和可靠性。
内存优化
总结词
内存优化是嵌入式操作系统优化技术中的另一个重要方面，它可以减少内存的占用和提高内存的使用 效率，从而提高整个系统的性能和可靠性。
详细描述
内存优化包括内存管理、内存分配、内存缓存等技术的优化。例如，可以通过合理地使用静态和动态 内存分配，减少内存碎片的产生；可以通过使用内存缓存技术，提高内存访问的速度和效率。
05
嵌入式操作系统的可靠性设 计
可靠性设计方法
01
硬件冗余设计：通过增加备份或冗余组件来提 高系统的可靠性，例如双电源设计、双CPU等。
03
容错技术
02
软件健壮性设计：在软件设计阶段，采用容错 技术、异常处理等手段，提高软件的健壮性和
可靠性。
04
故障诊断与恢复
容错技术
硬件容错
通过硬件冗余、表决等技术实现 容错，例如采用多重表决器、奇 偶校验等。
ARM嵌入式LINUX应用程序设计PPT课件
嵌入式软件测试中经常用到的测试工具： ➢ 内存分析工具 ➢ 性能分析工具 ➢ 覆盖分析工具 ➢ 缺陷跟踪工具
2021/3/18
15
嵌入式Linux面临的挑战
1
2
3
Linux的实时 扩充性
改变Linux内核 体系结构
完善Linux的集 成开发环境
Solution
➢ 扩展 Linux 的实时 性能
向外扩展 向上扩展
页式存储管理机制 页表
硬件无关部分
进程的映射和逻辑内存的对换
硬件相关部分
为内存管理硬件提供了虚拟接口
每个进程保留一张页表，用于将本进程 空间中 的虚拟地址变换成物理地址。
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20
进程调度
当需要选择下一个进程运行时，由调度程序选择最值得运行的进程，依 据每个进程的task_struct结构
交叉开 发环境
开放类型
GNU工具链
➢ 常用的交叉开发环
境主要有开放和商
业两种类型。开放 Metrowerks CodeWarrior
信号发生模块的Linux驱动程序设计
３ １ 信号发生模块硬件 电路 ．
＃ｉ ｌｄ ｎｃｕ ｅ＜ ｌ ｕ ／ｆ． ｉ ｘ ｓ ｈ＞ ｎ
＃ｉ ｌ ｄ ｎｃ ｕ ｅ＜ ｌ ｕ ／ｅ＇ ｌ ． ＞ ｉ ｘ ｌ ０ｈ ｎ Ｉ Ｔ
ｉ ｔ ｒ ｇｓ ｅ ｎ ｅ ｉ ｔｒ
—
驱动程序从 字面上可 以理 解为一类 程序 ， 这类 程序的目的一般是驱 动硬件 正常工作 ， 以通常 所 所
律 工 作 。 首先 介 绍 嵌 入 式 驱 动 程序 的作 用及 模 型 ， 过 对信 号发 生 电路 原 理 的 介 绍 ， 通 以基 于 ０ Ａ —１７的 工 业 Ｍ ＰＬ ３ 控 制 开发 板 为 平 台 ， 细地 阐述 了基 于 嵌 入 式 Ｌ ｕ 作 系统 的 信 号 发 生 模 块 的 驱 动程 序 设 计 及 其 测 试 程 序 的 详 ｉ ｘ操 ｎ
生模 块 的驱 动 程 序设 计 。
２ Ｌ ｎ ｘ下 设 备 驱 动 程序 ｉｕ
动属于字符 型设备 驱 动程 序。在对 字符 设 备发 出
读、 写请求 时 ， 际 的硬件 １０一般 就 紧接 着发 生 实 １ ＇
了。应用程序可以用与存取文件相 同的系统调用来
打开、 读写及关闭 。字符设 备驱 动程序一 般要包 含 ｏｅ 、ｌ ｅｒａ 、ｒｅ ｐｎ ｃ ｓ、 ｄｗ ｉ 等几个系统调用 。 ｏ ｅ ｔ
编写 ， 实现 了设计 中所需的 ±１ 并 ０Ｖ方波信号的输 出， 为以后更深一步地学 习驱动开发 奠定了基础 。
关键 词 ： 嵌 入 式 ； 符 设 备驱 动 ； 号发 生模 块 ； 波 字 信 方 中 图分 类 号 ： Ｐ ９ 文 献标 识码 ： 文章 编 号 ：１０ — ３ （０ ０ １ － ８ － Ｔ３ Ａ ００３ ２ ２ １ ） １０ ８０ ９ ０ ４
基于嵌入式linux的bsp概念与开发
引言Linux诞生于1991年,芬兰学生LinuSTorvaldS是Linux操作系统的缔造者,与传统的操作系统不同,Linux操作系统的开发一开始就在FSF(自由软件基金会组织)的GPL(GNU Public License)的版本控制之下,Linux内核的所有源代码都采取了开放源代码的方式。
Linux具有相当多的优点。
BSP(Board Support Packet——板级支持包)是介于底层硬件和上层软件之间的底层软件开发包,其主要功能为屏蔽硬件,提供操作系统的引导及硬件驱动。
Linux操作系统目前已发展为主流操作系统之一,并且还在不断的壮大和发展。
最新的2.6版内核增加了很多新特性为嵌入式应用提供广泛的支持,使得它不仅可以应用于大型系统,还可以应用于像PDA这类超小型系统中。
随着Linux系统在嵌入式领域的广泛应用,对它的研究也在逐渐成为热点并且走向成熟。
在嵌入式系统开发过程中,板级支持包(BSP,BoardSuport Package)的开发已成为非常重要的环节。
本文以Linux系统上的BSP技术为研究内容,讨论了BSP的基本概念和设计思想,特别针对Linux系统上BSP的层次结构、各功能模块的实现技术做了详细分析。
通过分析PC机的BIOS技术阐述了嵌入式系统中板级初始化流程和技术重点,并从源代码分析入手详细分析了PC机GURB引导程序设计技术,提出了嵌入式系统上BootLoader的程序结构和设计思想。
嵌入式操作系统对设备驱动程序的管理技术是BSP设计的重要组成部分。
本文对比了Linux2.4和Linux2.6的设备驱动程序框架,同时结合大量源代码的研读,对Linux2.6内核的统一设备模型进行了深入的研究,剖析了内核对象机制的主要数据结构及驱动程序设计框架,理解了该模型对设备类的抽象机制,并在实际的项目实践中,结合所作的研究工作,圆满完成了基于ARM+Linux开发平台的BSP开发任务。
Linux的驱动开发分析
ｆ ｏ ｒ （ １ ｅ ｆ ｔ＝ ｃ ｏ ｕ ｎ ｔ ：ｌ ｅ ｆ ｔ＞Ｏ ：ｌ ｅ ｆ ｔ 一 ＿ ） ｛
． ．
ｐ ｕ ｔ ｕ ｓ ｅ ｒ （ １ ，ｂ ｕ ｒ ，１ ） ；
．
２ 驱 动程 序原 理
编写设备 驱动程序 的原 理即基于Ｉ ／ Ｏ 设备管理 采用的分层 模 型， ｌ ／ ０ 设备 管理 软件位于 内核 中的最底层 ， 设备驱动程 序是
－
ｒ ｅ ａ （ Ｖ Ｅ Ｒ Ｉ Ｆ ＹＷ ｉ ｆ （ ｖ ｅ ｒ ｉ ｆ ｙａ Ｒ Ｉ Ｔ Ｅ ， ｂ ｕ ｒ ， ｃ ｏ ｕ ｎ ｔ ） ＝＝
— —
Ｅ Ｆ Ａ Ｕ Ｌ Ｔ）
ｒ ｅ ｔ ｕ ｒ ｎ — Ｅ Ｆ Ａ Ｕ Ｌ Ｔ ；
性 能得到提高 。 许 多广泛应 用的嵌入 式Ｌ ｉ ｎ ｕ ｘ 系 统都 采用静态 链接 的设备驱动程序模块。
（ １ ） 工作原理 。 作为内核 的一部分， 设各驱动程 序完 成对 设
据、 读 取应用程序传 送给设备文件 的数 据和 回送应用程 序请求 的数据和 检测处理设备 出现 的错 误的功能。 Ｌ ｉ ｎ ｕ ｘ 设备主要分
ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ ｉ ｎ ｔ ｏ ｐ ｅ ｎ
｛ ｉ ｎ ｔ ｌ ｅ ｆ ｔ ：
化， 尽可能地精简。 嵌入 式Ｌ ｉ ｎ ｕ ｘ 系统不能够像桌面Ｌ ｉ ｎ ｕ ｘ ￣ ｇ 样
灵活 地使 用ｉ ｎ ｓ ｍ ｏ ｄ ／ ｒ ｍ ｍ ｏ ｄ 力 口 载卸载设备驱 动程序 。 从嵌 入式 系统 的整 体性能考虑 ， 采用静态链接模块能够使得整 个系统 的
设计分析 ・
Ｌ ｉ ｎ ｕ ｘ 的驱动开发分析
姜远志 （ 太原师范 学院 ， 山 西 太原 ０ ３ ０ ０ ０ ０ ）