基于LPC2210的嵌入式Linux開發(fā)平臺構(gòu)建

　　2.1 uCLinux 操作系統(tǒng)的移植

　　在開始移植操作系統(tǒng)之前，先準(zhǔn)備好移植所需要的軟件包，主要包括：交叉編譯所需的編譯工具包、uCLinux 源碼包、完整的bootloader 程序及根文件系統(tǒng)。上述二種工具包都有眾多版本，本文分別選擇的是uCLinux-dist-20040408.tar.gz、arm-elf-tools-20040427.sh。整個移植工作分為三步：建立交叉編譯環(huán)境；編譯配置內(nèi)核；bootloader 及根文件系統(tǒng)的移植。

　　2.1.1 建立交叉編譯環(huán)境

　　將工具包 arm-elf-tools-20040427.sh 拷貝到目錄/usr/src 下，為其增加可執(zhí)行權(quán)限（#chmod755 arm-elf-tools-20040427.sh）；然后安裝arm-elf-gcc（# ./ arm-elf-tools-20040427.sh）,安裝完畢后查看/usr/local/bin 目錄下是否存在arm-elf-gcc 等文件，如存在，表明交叉編譯器安裝成功；最后是添加交叉編譯的路徑，這一步在安裝過程會自動執(zhí)行和保存，并在下次啟動之后仍然有效（#export PATH=$PATH:/usr/local/arm-elf/bin）。至此，交叉編譯環(huán)境已經(jīng)建立完畢。

　　2.1.2 交叉編譯uCLinux 內(nèi)核

　　在交叉編譯內(nèi)核之前，首先要對編譯選項進(jìn)行配置。為了配置過程的直觀性，一般選擇“make menuconfig”命令，進(jìn)入uCLinux v3.1.0 Configuration 界面，主要是設(shè)置嵌入式處理器的型號以及操作系統(tǒng)的版本，然后選擇Default all settings 后進(jìn)行編譯即可。交叉編譯工作一次由以下命令完成：

　　#cd /usr/src/uCLinux-dist // uCLinux-dist 為uCLinux 源代碼所在目錄

　　#make distclean // 清除上一次編譯所產(chǎn)生的輔助文件和目標(biāo)文件

　　#make menuconfig // 通過文本菜單方式配置uCLinux

　　#make dep // 建立源代碼文件的依賴關(guān)系

　　#make //編譯內(nèi)核

　　編譯結(jié)束之后會在 uCLinux 安裝目錄下建立romfs 和images 兩個目錄。其中romfs 為romfs 文件系統(tǒng)的臨時存放目錄；images 為生成的目標(biāo)代碼目錄，其中romfs.img 為romfs文件系統(tǒng)的映像文件，image.bin 為文件系統(tǒng)和內(nèi)核代碼的目標(biāo)文件。

　　2.1.3 bootloader 及根文件系統(tǒng)的移植

　　通過 RS-232 串口將完整的bootloader 程序下載到目標(biāo)板的NOR Flash 中。主要工作是在WinXP 下設(shè)置超級終端，波特率38400、8 位數(shù)據(jù)位、1 位停止位、無奇偶校驗位、無流控制。通過運行下載程序，可以將bootloader 下載到NOR Flash 中。

　　建立 uCLinux 超級終端，設(shè)置波特率為115200、8 位數(shù)據(jù)位、1 位停止位、無奇偶校驗位、無流控制。命名為uCLinux。然后啟動開發(fā)板，在超級終端中也即嵌入式開發(fā)板的“顯示器”中，可以看到bootloader 的啟動界面，通過FlashFXP 軟件可以將目錄bin、boot、etc下的文件下載到開發(fā)板。

　　2.1.4 uCLinux 的啟動

　　通過 bootloader 轉(zhuǎn)載和引導(dǎo)剛剛生成的內(nèi)核和文件系統(tǒng)。bootloader 引導(dǎo)內(nèi)核的方式是：將內(nèi)核影像文件和根文件系統(tǒng)下載至PSRAM 中直接啟動，而不是從NAND Flash 中讀入PSRAM,這種方法不需要燒寫Flash。如圖3 是uCLinux 操作系統(tǒng)啟動后的界面。

圖3 uCLinux 操作系統(tǒng)的啟動界面

　　2.2 NFS 輔助開發(fā)環(huán)境的建立

　　網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)（NFS，Network File System）是一種將遠(yuǎn)程主機(jī)上的分區(qū)（目錄）經(jīng)網(wǎng)絡(luò)掛載到本地系統(tǒng)的一種機(jī)制，通過對網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)的支持，用戶可以在本地系統(tǒng)上像操作本地分區(qū)一樣來對遠(yuǎn)程主機(jī)的共享分區(qū)（目錄）進(jìn)行操作。因此，通過建立NFS，把Linux 宿主機(jī)上的特定分區(qū)共享到待調(diào)試的目標(biāo)板上，就可以直接在目標(biāo)板上操作Linux 宿主機(jī)的特定分區(qū)，同時可以在線對程序進(jìn)行調(diào)試和修改，大大方便了軟件的開發(fā)。故NFS 是嵌入式Linux 開發(fā)的一個重要組成部分，下面詳細(xì)說明如何建立NFS 輔助開發(fā)環(huán)境。

　　2.2.1 宿主機(jī)端NFS 服務(wù)器的配置

　　以 root 身份登錄Linux 服務(wù)器，編輯/etc 目錄下的共享目錄配置文件exports，指定共享目錄及權(quán)限等。

　　執(zhí)行如下命令編輯文件 /etc/exports：

　　#vi /etc/exports

　　在該文件中添加如下內(nèi)容：

　　/home/work 192.168.0.* (rw, sync, no_root_squash)

　　然后保存退出。

　　添加的內(nèi)容表示允許 IP 地址范圍在192.168.0.*的計算機(jī)以讀寫的權(quán)限來訪問/home/work 目錄。

　　其中，/home/work 也稱為服務(wù)器輸出共享目錄；rw 讀寫權(quán)限；sync 數(shù)據(jù)同步寫入內(nèi)存和硬盤；no_root_squash 為NFS 服務(wù)器共享目錄用戶的屬性，如果用戶是root，那么對于這個共享目錄來說就具有root 權(quán)限。

　　接著執(zhí)行如下命令，以啟動端口映射：

　　#/etc/rc.d/init.d/portmap start

　　最后執(zhí)行如下命令啟動 NFS 服務(wù)，此時NFS 就會激活守護(hù)進(jìn)程，然后開始*client 端的請求：

　　#/etc/rc.d/init.d/nfs start

　　在 NFS 服務(wù)器啟動后，還需檢查Linux 服務(wù)器的防火墻等設(shè)置(一般需要關(guān)閉防火墻服務(wù))，確保沒有屏蔽掉NFS 使用的端口和允許通信的主機(jī)，主要是檢查Linux 服務(wù)器iptables，ipchains 等選項的設(shè)置，以及/etc/hosts.deny，/etc/hosts.allow 等文件。

　　到此，宿主機(jī)端 NFS 服務(wù)器配置完成。

　　最后在宿主機(jī)上進(jìn)行 NFS 服務(wù)器的回環(huán)測試，驗證共享目錄是否能夠被訪問。在宿主機(jī)上運行如下命令：

　　# mount –t nfs –o nolock 192.168.0.10:/home/work /mnt

　　# ls /mnt

　　命令將宿主機(jī)的 NFS 輸出共享目錄掛載到/mnt 目錄下，因此如果NFS 配置正確的話，應(yīng)該可以在/mnt 目錄下看到/home/work 共享目錄的內(nèi)容。

　　2.2.2 目標(biāo)板端NFS 客戶端的配置

　　在宿主機(jī)端的設(shè)置成功之后，還需要對客戶端進(jìn)行相關(guān)的設(shè)置。在目標(biāo)板系統(tǒng)的命令行下，執(zhí)行如下命令來進(jìn)行NFS 共享目錄的掛載：

　　/> mkdir /mnt/nfs //建立宿主機(jī)輸出共享目錄的掛載點

　　/> mount –t nfs –o nolock 192.168.0.10:/home/work /mnt/nfs

　　/> cd /mnt/nfs

　　/> ls

　　此時，目標(biāo)板終端所顯示的內(nèi)容即為宿主機(jī)的輸出目錄的內(nèi)容，即宿主機(jī)的輸出目錄/home/work 通過NFS 映射到了嵌入式目標(biāo)板的/mnt/nfs 目錄。由于Linux 默認(rèn)下不啟動NFS，每次宿主機(jī)進(jìn)入Linux 之后都要重新完成NFS 的啟動和掛載，比較麻煩。可以將以上的命令寫入宿主機(jī)的腳本文件/etc/rc.d/rc.local 中，宿主機(jī)啟動時會執(zhí)行此文件。