嵌入式系統(tǒng)實驗——實驗一-IBMHRLtemplat

1、 2006 Embedded嵌入式嵌入式LINUXLINUX開發(fā)環(huán)境的建立開發(fā)環(huán)境的建立鄒 琪牛建偉嵌入式系統(tǒng)課程嵌入式系統(tǒng)課程實驗一實驗一 2006 Embedded 實驗?zāi)康?實驗內(nèi)容 開發(fā)環(huán)境配置 開發(fā)工具介紹 編寫程序和Makefile 編譯、下載調(diào)試 2006 Embedded實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康?介紹一般的嵌入式開發(fā)流程，并介紹開發(fā)流程中使用的軟件和硬件的安裝來建立開發(fā)環(huán)境，通過此實驗了解和熟悉嵌入式的軟硬件平臺。 熟悉Linux開發(fā)環(huán)境，學(xué)會基于S3C2410的Linux開發(fā)環(huán)境的配置和使用。使用Linux的arm4l-unknown-linux-gcc編譯，使用基于NFS方式的下載

2、調(diào)試，了解嵌入式開發(fā)的基本過程。 2006 Embedded實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容 本次實驗硬件平臺使用UP-NetARM2410-S實驗箱，宿主PC機上使用REDHAT Linux 9.0操作系統(tǒng)環(huán)境。將硬件平臺和宿主PC機通過串口線和網(wǎng)線連接好后，在宿主PC機上安裝開發(fā)工具軟件，建立交叉編譯調(diào)試環(huán)境并進行配置。 利用已經(jīng)建立好的ARM-Linux的開發(fā)庫及編譯器，編寫hello.c和Makefile文件。學(xué)習(xí)在Linux下的編程和編譯過程，以及ARM開發(fā)板的使用和開發(fā)環(huán)境的設(shè)置。下載已經(jīng)編譯好的文件到目標(biāo)開發(fā)板上運行。 2006 Embedded開發(fā)環(huán)境配置（開發(fā)環(huán)境配置（1） 在宿主機Linu

3、x環(huán)境下配置網(wǎng)絡(luò)，包括IP地址、NFS服務(wù)、防火墻。 設(shè)置宿主機IP地址時，需將其地址與開發(fā)平臺的IP地址設(shè)置在同一網(wǎng)段內(nèi)。這里，將PC的IP設(shè)為21。 2006 Embedded開發(fā)環(huán)境配置（開發(fā)環(huán)境配置（2） 雙擊設(shè)備eth0，進入以太網(wǎng)設(shè)置界面，可以設(shè)置地址、子網(wǎng)掩碼和網(wǎng)關(guān)。 對REDHAT9.0，它默認打開了防火墻，外來IP無法用NFS mount訪問它，此因要在安全級別設(shè)置中關(guān)閉它。 2006 Embedded開發(fā)環(huán)境配置（開發(fā)環(huán)境配置（3） 在系統(tǒng)設(shè)置菜單中選擇服務(wù)器設(shè)置菜單，再選中服務(wù)菜單，將iptables服務(wù)去掉，選中NFS。 點擊系統(tǒng)設(shè)置-服務(wù)器設(shè)置-

4、NFS服務(wù)器，出現(xiàn)如下界面，在目錄中填入共享目錄的路徑和主機地址。 2006 Embedded 一些常規(guī)選項設(shè)置，保留默認值。在用戶訪問中，設(shè)置將遠程用戶當(dāng)作根用戶時，對于操作比較方便，但安全性較差。 配置NFS完成后，可以測試是否成功。在宿主機下自己mount自己 mount 0:/arm2410s /mnt 其中0是主機IP，然后到/mnt/ 目錄下看是否可以列出對應(yīng)arm2410s目錄下的所有文件和目錄，如可以則說明mount成功，NFS配置成功。 2006 EmbeddedMINICOM的配置的配置 1.在Xwindows界面下新建終端，在終

5、端的命令提示符后輸入minicom，回車，就能看到minicom的啟動畫面。若是在字符界面下，直接輸入minicom即可。 2006 Embedded 2.minicom啟動后，先按Ctrl+A鍵，再按Z鍵（非連續(xù)按），進入主配置界面。按O進入配置界面。按上下選擇Serial port setup，進入端口設(shè)置界面。 2006 Embedded 3. 如上圖進行參數(shù)配置，選好后按ESC鍵退出，選擇Save setup as df1保存退出，以后只要啟動minicom就是該配置，無需再做改動。 2006 Embedded 4. 配置完成后，用串口線連接好PC機和2410-s實驗箱，打開電源，即可

6、在minicom上看到啟動信息，并可以執(zhí)行操作控制。 2006 Embedded開發(fā)工具軟件的安裝開發(fā)工具軟件的安裝 將開發(fā)板附帶光盤插入光驅(qū)，在光驅(qū)所在目錄/mnt/cdrom中運行安裝腳本。 cd /mnt/cdrom ./install.sh 安裝腳本程序?qū)⒆詣咏?arm2410s目錄，并將所有開發(fā)軟件包安裝到/arm2410s目錄下，同時自動配置編譯環(huán)境，建立合適的符號連接。 注意：安裝完成后看一下主編譯器Armv4l-unknown-linux-gcc是否在/opt/host/armv4l/bin/，如果不是這個路徑，請使用vi修改/root/.bash_profile文件中PAT

7、H變量為PATH=$PATH:$HOME/bin:/opt/host/armv4l/bin/，存盤以后執(zhí)行：source/root/.bash_profile，則以后armv4l-unknown-linux-gcc會自動搜索到，可以在終端上輸入arm，然后按tab鍵，會自動顯示armv4l-unknown-linux- 2006 EmbeddedLinux開發(fā)套件開發(fā)套件 GCC 編譯器 Binutils 是一組開發(fā)工具，包括連接器，匯編器和其他用于目標(biāo)文件和檔案的工具。 Make 使用GNU 的make工具能夠比較容易的構(gòu)建一個工程，整個工程的編譯只需要一個命令就可以完成編譯、連接以至于最后

8、的執(zhí)行。不過這需要編寫Makefile文件。 GDB 負責(zé)程序調(diào)試 Glibc 標(biāo)準(zhǔn)C庫，數(shù)學(xué)庫，以及板級程序庫 集成開發(fā)環(huán)境 2006 EmbeddedGCC選項選項 g：在可執(zhí)行文件中輸出調(diào)試信息，通常是為調(diào)試器gdb所用 On：代碼優(yōu)化，n隨著系統(tǒng)的不同而不同 Idir：指定頭文件搜索目錄gcc foo.c I/home/zou/include o foo Ldir：指定在目錄中需要搜索的庫(動態(tài)庫.so 和靜態(tài)庫.a)gcc foo.c L/home/zou/lib lfoo o foo static：鏈接時使用靜態(tài)鏈接 elf2flt：將可執(zhí)行文件頭轉(zhuǎn)換為flt平板格式 c：只預(yù)處理

9、，編譯和匯編生產(chǎn)obj文件 2006 Embedded調(diào)試工具調(diào)試工具GDB 調(diào)試嵌入式Linux系統(tǒng)需要一個運行系統(tǒng)的環(huán)境，一個調(diào)試環(huán)境。這里采用GDB的遠程調(diào)試功能 遠程調(diào)試一般由主機和目標(biāo)機通過串口或網(wǎng)絡(luò)連接而成。 GDB里面嵌有串口通信協(xié)議。在目標(biāo)機上需要實現(xiàn)一個stub文件，這個文件里面需要提供串口連接的協(xié)議和傳送數(shù)據(jù)信息的方法。 調(diào)試的一般步驟將兩臺機器用串口連接起來將需要調(diào)試的程序下載到目標(biāo)機在主機啟動GDB，讀入需要調(diào)試的程序的符號表和程序代碼使用target remote命名建立和遠程主機的連接然后就象使用一般的GDB一樣進行程序的調(diào)試了 2006 EmbeddedGDB調(diào)試

10、程序調(diào)試程序 Host gdb myprogram Gdbtarget remote /dev/ttys0 Gdbload /程序運行至main Gdb display foo /目標(biāo)在main()處停止 gdb stepi /目標(biāo)執(zhí)行一個指令 Gdbquit /退出調(diào)試 2006 EmbeddedHelloWorld程序程序 在Linux下用文本編輯器（vi、gedit等） hello.c的源代碼如下： #include int main(void) printf (Hello world, Linux programming!n); return 0; 2006 Embedded編寫編寫M

11、akefile文件（文件（1） CC = armv4l-unknown-linux-gcc EXEC = hello OBJS = hello.o CFLAGS += LDFLAGS += -static all: $(EXEC) $(EXEC): $(OBJS)$(CC) $(LDFLAGS) -o $ $(OBJS) clean:-rm -f $(EXEC) *.elf *.gdb *.o 2006 Embedded編寫編寫Makefile文件（文件（2） 以上是本例用到的Makefile文件，它有幾個主要部分 CC 指明編譯器 EXEC 表示編譯后生成的執(zhí)行文件名稱 OBJS 目標(biāo)文件列

12、表 CFLAGS 編譯參數(shù) LDFLAGS 連接參數(shù) all: 編譯主入口 clean: 清除編譯結(jié)果 注意：“$(CC) $(LDFLAGS) -o $ $(OBJS)”和“-rm -f $(EXEC) *.elf *.gdb *.o”前空白由一個Tab制表符生成，不能單純由空格來代替。 2006 Embedded編譯應(yīng)用程序編譯應(yīng)用程序 在上面的步驟完成后，我們將hello.c和Makefile文件放在同一目錄下，運行make來編譯程序了。如程序進行了修改，重新編譯則運行make clean，然后再make。 若不用Makefile，直接用gcc編譯也行 armv4l-unknown-li

13、nux-gcc hello.c o hello 注意：編譯、修改程序都是在宿主機（本地PC機）上進行，不能在MINICOM下進行。 2006 Embedded編譯應(yīng)用程序編譯應(yīng)用程序l編寫數(shù)組排序程序在Linux下編寫匯編程序和C程序，然后編譯連接成ARM可運行的二進制文件，最后把該二進制文件下載到目標(biāo)機（教學(xué)試驗平臺）上運行，查看運行結(jié)果是否正確。在C程序main函數(shù)中，接收用戶輸入（用戶任意輸入9個整數(shù)），然后在main中調(diào)用使用ARM匯編編寫的函數(shù)（單獨存儲成一個文件，在該函數(shù)中完成對這9個整數(shù)的排序功能），然后再在C程序main函數(shù)中輸出這9個排好順序的整數(shù)。 2006 Embedde

14、d編譯應(yīng)用程序編譯應(yīng)用程序l編寫數(shù)組排序程序#include int main()int i=0;int num=0;int *array=NULL;while(num 0)break;if(NULL = (array = (int *)malloc(num*sizeof(int) printf(malloc failed!n);exit(-1);printf(please enter the elements:n);for(i = 0; inum; i+) printf(n%d:t, i);scanf(%d, array+i);select(array, num);printf(=nthe

15、result is:n);for(i = 0; inum; i+) printf(%d:t%dn, i, *(array+i);return 0; 2006 Embedded通過通過NFS調(diào)試程序調(diào)試程序 前面配置開發(fā)環(huán)境時已在宿主PC上啟動了NFS服務(wù)，并設(shè)置好了共享目錄，可以在終端中輸入minicom，建立開發(fā)板與宿主PC機之間的通訊了。 /mnt/yaffs mount t nfs o nolock 6:/arm2410s /host 注意：IP地址需要根據(jù)宿主PC的實際情況修改 成功掛接宿主PC的arm2410s目錄（假定編寫了hello.c和Makefile都在

16、此目錄下）后，在開發(fā)板上進入/host目錄便相應(yīng)進入宿主PC的/arm2410s目錄。在/host目錄下運行編譯好的hello程序 /host./hello 可以看到結(jié)果 Hello world, Linux programming! 注意：開發(fā)板掛接宿主機目錄只需掛接一次，只要開發(fā)板沒有重啟，就能一直保持連接。這樣可以反復(fù) 修改、編譯、調(diào)試，不需要下載到開發(fā)板 2006 Embedded通過通過FTP上傳應(yīng)用程序上傳應(yīng)用程序 用交叉網(wǎng)線連接好開發(fā)板的NIC-1網(wǎng)口和PC機的網(wǎng)口，在宿主機下打開終端輸入minicom，建立開發(fā)板與宿主PC機之間的通訊，配置開發(fā)板的IP和宿主機在同一網(wǎng)段。 /mnt/yaffsifconfig -查看IP /mnt/yaffsifconfig eth0 11 -配置eth0的IP /mnt/yaffsinetd -啟動ftp服務(wù) 打開FTP軟件gFTP，輸入地址11，用戶名：root，密碼：無。連接進入，上傳編譯好的程序hello到/var文件夾下，運行可以看到結(jié)果 /var/./hel