應用c進(jìn)行嵌入式Linux的研究

　　1.引言

　　嵌入式Linux是一種開(kāi)放源碼的真正32位的操作系統，并且可以進(jìn)行裁減和優(yōu)化，性能穩定，并且支持多任務(wù)和軟實(shí)時(shí)，所以深受開(kāi)發(fā)者的信賴(lài)。它支持從IntelX86到MotorolaPowerPC，ARM,CompaqAlpha等多種硬件平臺，并且提供了豐富的軟件資源，具有強大的網(wǎng)絡(luò )支持功能，支持GUI開(kāi)發(fā)，并且嵌入式Linux的開(kāi)發(fā)技術(shù)資源豐富。如何管理各個(gè)應用在系統中無(wú)沖突安全地工作？如何把開(kāi)發(fā)的系統快速的轉化為可發(fā)布的產(chǎn)品？如何優(yōu)化和管理嵌入式系統的開(kāi)發(fā)過(guò)程，保證在有限的工期之內完成高質(zhì)量的產(chǎn)品？使用平臺創(chuàng )建套件(PCS)來(lái)開(kāi)發(fā)嵌入式Linux應用可以很好地解決這些問(wèn)題。

　　2.平臺創(chuàng )建套件介紹

　　平臺創(chuàng )建套件(PlatformCreationSuit)是由Metrowerks公司開(kāi)發(fā)的一套專(zhuān)門(mén)用于進(jìn)行嵌入式Linux應用的一套系統，它提供的主要功能有:配置操作系統，開(kāi)發(fā)自己的應用，自動(dòng)編譯(Build)，部署(Deploy),調試(Debug),檢查許可文件，集成新的軟件等等。

　　平臺創(chuàng )建套件包含三個(gè)主要的組成部分：

　　目標向導工具(TargetWizardTools),用來(lái)管理，配置，擴展，生成和部署傳統的開(kāi)放源碼的Linux軟件元素，來(lái)全面的支持目標產(chǎn)品的需要。如圖一。目標向導工具提供了擴展基本的Linux環(huán)境的功能，它允許集成千萬(wàn)種可下載的開(kāi)放源代碼和二進(jìn)制應用，GNU工具集，新的Linux內核，或者用來(lái)提高內核功能的改進(jìn)的設備支持，安全，實(shí)時(shí)性能，服務(wù)質(zhì)量(QOS)和網(wǎng)絡(luò )等部件。

　　CodeWarrior可視化開(kāi)發(fā)環(huán)境，用來(lái)進(jìn)行項目管理，創(chuàng )建和生成嵌入式Linux應用軟件。CodeWarrior可視化開(kāi)發(fā)環(huán)境是一個(gè)非常優(yōu)秀的可視化開(kāi)發(fā)工具，包括編輯環(huán)境，調試環(huán)境和項目管理功能，快速開(kāi)發(fā)工具，等等。因為CodeWarrior可視化開(kāi)發(fā)環(huán)境已被眾多的嵌入式應用開(kāi)發(fā)人員所熟悉，這里不再詳細介紹。

　　板極支持包工具(BoardSupportPackage),包括用來(lái)創(chuàng )建，部署和調試操作系統，驅動(dòng)程序，和針對目標硬件平臺的應用所需要的所有元素，通常一個(gè)BSP中包括Linux內核，設備驅動(dòng)程序，應用和服務(wù)，各種類(lèi)庫，GNU工具集(編譯器，連接器，等等)，部署向導等等。

圖一:平臺創(chuàng )建套件

　　這張圖是PCS中最常用的模塊：TargetWizard的界面。在TargetWizard中所有的部件都以樹(shù)型結構顯示，部件的圖標表明它的狀態(tài)，這樣整個(gè)系統中各個(gè)部件及其狀態(tài)都一目了然。開(kāi)發(fā)者可以很方便的對部件進(jìn)行裁減，只要通過(guò)簡(jiǎn)單菜單操作來(lái)打開(kāi)(Enable)和關(guān)閉(Disable)就可以對系統中的部件進(jìn)行配置。PCS會(huì )自動(dòng)管理各個(gè)部件之間的依賴(lài)和沖突關(guān)系,這就避免了開(kāi)發(fā)者在研究部件依賴(lài)關(guān)系和解決部件沖突的時(shí)候花費大量的時(shí)間。開(kāi)發(fā)者在打開(kāi)一個(gè)部件的時(shí)候，如果它所依賴(lài)的部件并沒(méi)有打開(kāi)，那么在狀態(tài)窗口中會(huì )顯示出這個(gè)部件的依賴(lài)信息，開(kāi)發(fā)者可以根據這些信息逐一地解決。當有沖突的時(shí)候，在狀態(tài)窗口中會(huì )顯示出具體的沖突信息，開(kāi)發(fā)者可以順利地解決問(wèn)題。在沒(méi)有沖突檢測的情況下，開(kāi)發(fā)者可能意識不到?jīng)_突的存在，而直到運行的時(shí)候才發(fā)現沖突的存在,PCS在很大程度上避免了類(lèi)似問(wèn)題的發(fā)生。

　　TargetWizard同時(shí)與其它的功能模塊緊密相連，PackageEditor是一個(gè)可視化的環(huán)境來(lái)導入新的驅動(dòng)程序、應用和庫文件,PCS同時(shí)也提供了手動(dòng)方式來(lái)完成這些功能的方法;LinuxKernelImportTool可以用來(lái)導入新的Kernel;GNUToolchainImportTool可以用來(lái)導入新的toolchain;DebianBinaryImportTool允許開(kāi)發(fā)者下載并導入多種公開(kāi)發(fā)布的DebianGNU/Linux二進(jìn)制應用程序;ExportBSPtool可以用來(lái)導出BSP,是生成BSP的工具;SkeletonDeploymentWizard是可以設置一些通用屬性的部署工具;GDB(GNUDebugger)和DDD(DataDisplayDebugger)是目標鏡像文件已經(jīng)部署到目標板上的調試工具。

　　3.基于平臺創(chuàng )建套件的嵌入式Linux應用的開(kāi)發(fā)過(guò)程

　　進(jìn)行嵌入式Linux的開(kāi)發(fā)大致都采用以下的開(kāi)發(fā)過(guò)程：

　　1.基于功能需求選擇一個(gè)目標板(MCG,Force,PC104,PPC,等等)或者根據需求選擇一個(gè)處理器(購買(mǎi)一個(gè)評估開(kāi)發(fā)板)和外圍芯片，定制目標板。

　　2.定制和配置操作系統。

　　3.開(kāi)發(fā)定制的應用。

　　4.重新配置軟件，進(jìn)行部署。

　　5.維護軟件。

　　使用平臺創(chuàng )建套件(PCS)可以加速整個(gè)嵌入式系統的開(kāi)發(fā)過(guò)程。下面介紹使用平臺創(chuàng )建套件(PCS)進(jìn)行嵌入式系統開(kāi)發(fā)可以采用的詳細的開(kāi)發(fā)過(guò)程。