面向嵌入式視頻處理平臺的Linux移植

　0引言

　　嵌入式系統開(kāi)發(fā)已經(jīng)進(jìn)入32位時(shí)代，在當前數字信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)高速發(fā)展的后PC時(shí)代，嵌入式系統已經(jīng)廣泛地滲透到科學(xué)研究、工程設計、軍事技術(shù)等各個(gè)方面。

　　嵌入式系統通常由硬件和軟件兩個(gè)大部分組成。其硬件部分的核心部件就是各類(lèi)嵌入式微處理器，并配置存儲器、I／O設備、通信模塊等必要的外設。目前市場(chǎng)上主流銷(xiāo)售的32位嵌入式處理器有MOTOROLA、MIPS、ARM等系列，其中ARM以其體積小、成本低、功耗低、性能高等特點(diǎn)成為嵌入式系統設計的首選。

　　軟件部分一般由嵌入式操作系統和應用軟件組成。嵌入式操作系統是一種支持嵌入式應用的操作系統軟件，它負責全部軟硬件資源的分配和調度、控制協(xié)調等活動(dòng)。從20世紀80年代末開(kāi)始，陸續出現了很多典型的嵌入式操作系統，如Linux、μC／OS、WindowsCE等，其中使用最廣泛、最受歡迎的是Linux，這是由于其源代碼公開(kāi)、可移植性好等優(yōu)點(diǎn)。

　　1嵌入式視頻處理平臺和Linux系統移植

　　本文開(kāi)發(fā)的嵌入式視頻處理平臺在達芬奇(Da-Vinci)數字媒體技術(shù)平臺TMS320DM*6上進(jìn)行的。此平臺是以嵌入式處理器ARM為中心，由存儲器、I／O設備、通信模塊以及電源等必要的輔助接口組成。它的工作流程如圖1所示。攝像頭將視頻信號傳輸進(jìn)來(lái)后，再通過(guò)視頻采集卡轉換成數字信號然后送人TMS320DM*6，經(jīng)過(guò)處理后通過(guò)視頻輸出接口在LCD(液晶顯示器)上顯示，在此過(guò)程中可以由USB口上所接的操縱桿進(jìn)行控制，以及與存儲設備進(jìn)行存取操作。

　　此嵌入式視頻處理平臺主要應用于視頻和圖像的處理，如進(jìn)行視頻跟蹤、圖像的編解碼等。

　　本文詳細闡述如何在TMS320DM*6平臺上進(jìn)行Linux系統移植，形成了一個(gè)完整的Linux移植體系，為后續在此平臺上的開(kāi)發(fā)搭建了一個(gè)良好的平臺，其移植流程如圖2所示。

　　2交叉編譯環(huán)境的建立

　　開(kāi)發(fā)一個(gè)嵌入式Linux系統，首先要建立良好的交叉編譯環(huán)境。所謂交叉編譯環(huán)境，是由編譯器、連接器和解釋器組成的綜合開(kāi)發(fā)環(huán)境。交叉編譯是嵌入式系統開(kāi)發(fā)過(guò)程中的一項重要技術(shù)，它的主要特征是某機器中執行的程序代碼不是在本機編譯生成，而是由另一臺機器編譯生成。一般把前者稱(chēng)為目標機 (tar-get)，后者稱(chēng)為宿主機(host)。在宿主機上編譯好適合目標機運行的代碼后，通過(guò)宿主機到目標機的調試通道將代碼下載到目標機，然后由運行于宿主機的調試軟件控制代碼在目標機上運行調試，其交叉編譯開(kāi)發(fā)模型如圖3所示。

　　建立ARM的交叉編譯環(huán)境主要用到的開(kāi)發(fā)工具有：binutils、gcc、glibc。其中binutils是二進(jìn)制文件的處理工具，它主要包含了一些輔助開(kāi)發(fā)工具，例如obj-dump顯示反匯編碼、nm列出符號表、readelf顯示elf文件信息及段信息等。這些工具在嵌入式開(kāi)發(fā)初期，尤其是移植調試操作系統時(shí)非常有用；gcc是用來(lái)編譯內核代碼的工具，可以編譯匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言的程序，生成ARM的代碼；glibc是一個(gè)提供系統調用和基本函數的C語(yǔ)言庫，所有動(dòng)態(tài)鏈接的程序都要用到它。將這些開(kāi)發(fā)工具包下載到宿主機上進(jìn)行編譯、安裝，即可創(chuàng )建ARM的交叉編譯環(huán)境。