ARM嵌入式系統(tǒng)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(tǒng)可以分為4個(gè)層次。

　?。?）引導(dǎo)和加載Linux內(nèi)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(dāng)于PC的BIOS，在硬件板一加電后就開(kāi)始運(yùn)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(duì)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(shè)置Linux啟動(dòng)時(shí)所需要的參數(shù)，然后跳到Linux內(nèi)核啟動(dòng)代碼的第一個(gè)字節(jié)開(kāi)始引導(dǎo)Linux。

　?。?）Linux內(nèi)核，為特定的嵌入式硬件系統(tǒng)板定制的內(nèi)核及內(nèi)核的啟動(dòng)參數(shù)。為了實(shí)現(xiàn)Linux內(nèi)核的移植，要把編譯生成的Boot－loader，Kernal Image（內(nèi)核）及Root Filesystem（根文件系統(tǒng)）燒寫(xiě)到Hash中。在編譯內(nèi)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(nèi)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(yīng)用程序，就可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)類(lèi)型的應(yīng)用。

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

　　（4）用戶(hù)應(yīng)用程序。為了使人機(jī)交互界面友好，通常在用戶(hù)應(yīng)用程序和Linux內(nèi)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(gòu)建

　　對(duì)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(biāo)準(zhǔn)的C庫(kù)。然而編譯一個(gè)可靠的ARM交叉編譯器，是非常復(fù)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(kù)，但glibc的C庫(kù)比較龐大，不適合作為小型的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)使用。所以可以選擇第二種方法去構(gòu)造一個(gè)基于更小的C庫(kù)μClibc的編譯器。

　　（2）編譯一個(gè)交叉編譯器，雖然這個(gè)工作非常復(fù)雜，但Linux平臺(tái)下面有全世界的愛(ài)好者在共同維護(hù)，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(kù)交叉編譯器的構(gòu)造方法，這個(gè)編譯器是針對(duì)多平臺(tái)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(kù)，現(xiàn)在已經(jīng)獨(dú)立于μLinux項(xiàng)目并且進(jìn)一步完善。它目前己經(jīng)可以支持很多的系統(tǒng)平臺(tái)，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(yùn)行。；μClibc對(duì)glibc的大部分函數(shù)都做了重寫(xiě)，并且保持名稱(chēng)一樣。利用μClibc構(gòu)建嵌入式Linux系統(tǒng)將比glibc占用更小的空間。

　　構(gòu)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(yùn)行的程序了，對(duì)調(diào)試各個(gè)硬件程序模塊和移植ARM Linux／GUI系統(tǒng)很有幫助。

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