ARM嵌入式系統的軟件開(kāi)發(fā)方法

　　從軟件開(kāi)發(fā)的角度出發(fā)，一個(gè)嵌入式Linux系統可以分為4個(gè)層次。

　?。?）引導和加載Linux內核的程序，主要是用戶(hù)自己編制的Boot－loader程序。Boot－loader的功能相當于PC的BIOS，在硬件板一加電后就開(kāi)始運行，它要用串行電纜把PC與硬件開(kāi)發(fā)板連接起來(lái)，在PC端通過(guò)對程序的編譯，生成一個(gè)bin文件，通過(guò)簡(jiǎn)易的JTAG探頭，把它燒寫(xiě)到Nand-Flash。

　　Boot－loader主要完成硬件初始化，同時(shí)設置Linux啟動(dòng)時(shí)所需要的參數，然后跳到Linux內核啟動(dòng)代碼的第一個(gè)字節開(kāi)始引導Linux。

　?。?）Linux內核，為特定的嵌入式硬件系統板定制的內核及內核的啟動(dòng)參數。為了實(shí)現Linux內核的移植，要把編譯生成的Boot－loader，Kernal Image（內核）及Root Filesystem（根文件系統）燒寫(xiě)到Hash中。在編譯內核的時(shí)候，還可以選擇需要支持的網(wǎng)絡(luò )協(xié)議，所支持的主要協(xié)議包括TCP／IP（如TCP、IP、UDP、ICMP、ARP、RARP、FTP、TFTP、BOOTP、DHCP、RIP、OSPF、HTTP等）。由于內核己經(jīng)支持多種網(wǎng)絡(luò )協(xié)議，因此通過(guò)加載不同的應用程序，就可以實(shí)現相應類(lèi)型的應用。

　?。?）和Linux內核配合使用的根文件系統，包括建立根文件系統和建立于Flash設備上的文件系統。將文件系統也燒寫(xiě)到Hash后，Linux就可以在硬件板上正常運行了。

　?。?）用戶(hù)應用程序。為了使人機交互界面友好，通常在用戶(hù)應用程序和Linux內核層之間移植一個(gè)嵌入式圖形用戶(hù)界面（Graphic User Interface，GUI）。

　　2． 軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境構建

　　對于Linux下的ARM開(kāi)發(fā)環(huán)境，最重要的是一個(gè)交叉編譯器，其次是一個(gè)標準的C庫。然而編譯一個(gè)可靠的ARM交叉編譯器，是非常復雜的工作，有兩個(gè)方法可以得到一個(gè)ARM交叉編譯器。

　?。?）到專(zhuān)門(mén)為ARM開(kāi)發(fā)建立的網(wǎng)站下載一個(gè)別人編譯好的編譯器，如網(wǎng)站ftp∶//ftp．a(chǎn)rm．linux．Org．uk／pub／armlinux／toolcham，這里提供了多個(gè)版本的交叉編譯器，它們都是基于glibc的C庫，但glibc的C庫比較龐大，不適合作為小型的嵌入式系統開(kāi)發(fā)使用。所以可以選擇第二種方法去構造一個(gè)基于更小的C庫μClibc的編譯器。

　?。?）編譯一個(gè)交叉編譯器，雖然這個(gè)工作非常復雜，但Linux平臺下面有全世界的愛(ài)好者在共同維護，所以可以找到許多編譯一個(gè)交叉編譯器的方法。

　　www．μClibc．Org網(wǎng)站中提供了一個(gè)基于pClibc的C庫交叉編譯器的構造方法，這個(gè)編譯器是針對多平臺的。μClibc是原來(lái)μCLinux（一個(gè)專(zhuān)門(mén)用于沒(méi)有MMU的嵌入式芯片使用的Linux版本）開(kāi)發(fā)過(guò)程中的一個(gè)C庫，現在已經(jīng)獨立于μLinux項目并且進(jìn)一步完善。它目前己經(jīng)可以支持很多的系統平臺，而且它比glibc更加小巧，非常適合作為嵌入式的開(kāi)發(fā)。很多原來(lái)基于glibc開(kāi)發(fā)的軟件在μClibc下面也可以很方便地移植，甚至無(wú)須做任何改動(dòng)就可以編譯運行。；μClibc對glibc的大部分函數都做了重寫(xiě)，并且保持名稱(chēng)一樣。利用μClibc構建嵌入式Linux系統將比glibc占用更小的空間。

　　構建好了軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境或交叉編譯器，就可以在PC上編譯ARM運行的程序了，對調試各個(gè)硬件程序模塊和移植ARM Linux／GUI系統很有幫助。

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