Linux操作系統(tǒng)在定制PMP DM320的應(yīng)用

摘 要： Linux 是一種適合于嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)源操作系統(tǒng)，可以高效地處理各種復(fù)雜的任務(wù)。從基于TI DM320的PMP 解決方案入手，以TI DM320 平臺(tái)為例，提出一種在PMP 系統(tǒng)上應(yīng)用嵌入式Linux 的方法，探討了BootlOAder 啟動(dòng)程序和嵌入式Linux 內(nèi)核的移植過(guò)程。

　　1 引言

　　PMP （Portable Multimedia Player,便攜式多媒體播放器），也就是通常人們所說(shuō)的MP4,現(xiàn)在是消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品的一個(gè)新熱點(diǎn)[1].而TI 的解決方案是基于該公司的DM320 DSP,其處理器為DSP+ARM 雙核處理器架構(gòu)，利用DSP 進(jìn)行音視頻編解碼和圖像編解碼等多媒體處理，ARM 處理器負(fù)責(zé)系統(tǒng)管理及提供外圍設(shè)備接口。該方案在多媒體性能與綜合成本方面極具競(jìng)爭(zhēng)力。但是軟件編程相對(duì)復(fù)雜以及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期較長(zhǎng)。

　　2 PMP軟件體系框架

　　PMP 軟件最底層是操作系統(tǒng)層，該層主要包括Bootloader 引導(dǎo)程序和嵌入式Linux 操作系統(tǒng)。

　　Bootloader 主要完成系統(tǒng)從Flash 的啟動(dòng)、硬件各部分的初始化、LOGO 的顯示以及OS 的引導(dǎo)；嵌入式Linux 主要包括經(jīng)過(guò)定制的適合在DM320 上運(yùn)行的Linux 操作系統(tǒng)。

　　3 Bootloader引導(dǎo)程序的定制

　　3.1 DM320 下的Bootloader 的啟動(dòng)過(guò)程

　　Bootloader是指系統(tǒng)啟動(dòng)后，在操作系統(tǒng)內(nèi)核運(yùn)行之前運(yùn)行的一段小程序。不同的Bootloader 的安裝介質(zhì)Flash,系統(tǒng)的啟動(dòng)過(guò)程是不一樣的。

　　1） 當(dāng)安裝介質(zhì)為NOR Flash 時(shí)，Bootloader 就可以直接在 Flash 閃存內(nèi)運(yùn)行，不必把代碼拷貝到系統(tǒng)RAM 中。啟動(dòng)方式設(shè)置成外部Memory,這樣ARM的開(kāi)始地址就從0xFFFF:0000 開(kāi)始。然后在Bootloader 的程序中， 把入口地址設(shè)置成0xFFFF:0000 即可。

　　2） 當(dāng)安裝介質(zhì)為NAND Flash 時(shí)，系統(tǒng)上電以后，運(yùn)行ROM 里面的啟動(dòng)代碼，選擇啟動(dòng)方式為：

　　AIM（Arm Internal Memory）ROM,ARM 的開(kāi)始地址為0x0000:0000.然后ROM 里的程序會(huì)拷貝NANDFlash 里的User Bootloader 到處理器內(nèi)部的RAM.

　　再次，執(zhí)行User Bootloader 程序，完成初始化SDRAM 和驅(qū)動(dòng)NAND Flash 的讀能力等少量工作。

　　最后初始化系統(tǒng)，將NAND Flash 中的主Bootloader拷貝到SDRAM 中執(zhí)行，拷貝完成后，要把存放主Bootloader 的內(nèi)存地址， 賦值給pc（ProgramCounter）指針。

　　3.2 DM320 下Bootloader 啟動(dòng)程序的定制

　　本PMP 使用的Bootloader 為U-Boot.從Internet 上得到開(kāi)源的U-Boot 程序，然后對(duì)DM320特有硬件環(huán)境進(jìn)行初始化工作。

　　1） 修改Makefile 和Kconfig,目的是生成適合DM320 平臺(tái)的配置選項(xiàng)以及目標(biāo)文件。在。/Makefile（當(dāng)前目錄均為U-Boot 源碼樹(shù)根目錄）下加入如下語(yǔ)句：

　　dm320_config : unconfig

　　@./mkconfig $（@:_config=） arm arm926ejsdm320

　　其中mkconfig 為一個(gè)腳本文件， 參數(shù)為（Target,Architecture,CPU ,Board）分別對(duì)應(yīng)上面的四個(gè)參數(shù)（$（@:_config=） arm arm926ejsdm320）。

　　2） 在U-Boot 源碼樹(shù)下創(chuàng)建文件夾。/board/dm320.存放與DM320 平臺(tái)有關(guān)的文件。

　　3） 在。/board/dm320/platform.S 中加入對(duì)DM320 寄存器初始化賦值語(yǔ)句， 在。/cpu/arm926ejs 中對(duì)cpu.c 和start.S 修改，前者提供有關(guān)cpu操作的函數(shù)，后者為cpu 執(zhí)行時(shí)的初始化代碼。

　　4） ./lib_arm/board.c 是完成初始化操作的主要文件。在文件中定義了一個(gè)初始化序列：

　　init_fnc_t *init_sequence[] = {

　　cpu_init, /* basic cpu dependent setup */

　　board_init, /* basic board dependent setup */

　　interrupt_init, /* set up exceptions */

　　env_init, /* initialize environment */

　　init_baudrate, /* initialize baudrate settings */

　　serial_init,/* serial communications setup */

　　console_init_f, /*init console */

　　display_banner, /* say that we are here */

　　dram_init,/*configure available RAM banks */

　　display_dram_config,

　　#if defined（CONFIG_VCMA9）

　　checkboard,

　　#endif

　　NULL,

　　};

　　上述數(shù)組中函數(shù)序列依次執(zhí)行。在完成初始化序列后，將是一些特定的操作。

4 Linux內(nèi)核的定制

　　本系統(tǒng)中采用的Linux 內(nèi)核版本號(hào)為2.6.5.要定制Linux 內(nèi)核，不僅要修改內(nèi)核源碼樹(shù)，而且要編寫(xiě)相關(guān)外圍設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序， 使之成為一個(gè)適合DM320 運(yùn)行的OS 環(huán)境。

　　4.1 Kconfig 文件的修改

　　Kconfig 文件是用來(lái)對(duì)所要加載內(nèi)核內(nèi)容進(jìn)行配置的文件，其腳本語(yǔ)言描述參考。Documentationkbuild.