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1、嵌入式LINUX开发环境的建立,邹 琪 牛建伟,嵌入式系统课程实验一,实验目的 实验内容 开发环境配置 开发工具介绍 编写程序和Makefile 编译、下载调试,实验目的,介绍一般的嵌入式开发流程，并介绍开发流程中使用的软件和硬件的安装来建立开发环境，通过此实验了解和熟悉嵌入式的软硬件平台。 熟悉Linux开发环境，学会基于S3C2410的Linux开发环境的配置和使用。使用Linux的arm4l-unknown-linux-gcc编译，使用基于NFS方式的下载调试，了解嵌入式开发的基本过程。,实验内容,本次实验硬件平台使用UP-NetARM2410-S实验箱，宿主PC机上使用REDHAT L
2、inux 9.0操作系统环境。将硬件平台和宿主PC机通过串口线和网线连接好后，在宿主PC机上安装开发工具软件，建立交叉编译调试环境并进行配置。 利用已经建立好的ARM-Linux的开发库及编译器，编写hello.c和Makefile文件。学习在Linux下的编程和编译过程，以及ARM开发板的使用和开发环境的设置。下载已经编译好的文件到目标开发板上运行。,开发环境配置（1）,在宿主机Linux环境下配置网络，包括IP地址、NFS服务、防火墙。 设置宿主机IP地址时，需将其地址与开发平台的IP地址设置在同一网段内。这里，将PC的IP设为192.168.0.121。,开发环境配置（2）,双击设备et
3、h0，进入以太网设置界面，可以设置地址、子网掩码和网关。 对REDHAT9.0，它默认打开了防火墙，外来IP无法用NFS mount访问它，此因要在安全级别设置中关闭它。,开发环境配置（3）,在系统设置菜单中选择服务器设置菜单，再选中服务菜单，将iptables服务去掉，选中NFS。 点击系统设置-服务器设置-NFS服务器，出现如下界面，在目录中填入共享目录的路径和主机地址。,一些常规选项设置，保留默认值。在用户访问中，设置将远程用户当作根用户时，对于操作比较方便，但安全性较差。 配置NFS完成后，可以测试是否成功。在宿主机下自己mount自己 mount 192.168.0.10:/arm2
4、410s /mnt 其中192.168.0.10是主机IP，然后到/mnt/ 目录下看是否可以列出对应arm2410s目录下的所有文件和目录，如可以则说明mount成功，NFS配置成功。,MINICOM的配置,1.在Xwindows界面下新建终端，在终端的命令提示符后输入minicom，回车，就能看到minicom的启动画面。若是在字符界面下，直接输入minicom即可。,2.minicom启动后，先按Ctrl+A键，再按Z键（非连续按），进入主配置界面。按O进入配置界面。按上下选择Serial port setup，进入端口设置界面。,3. 如上图进行参数配置，选好后按ESC键退出，选择Sa
5、ve setup as df1保存退出，以后只要启动minicom就是该配置，无需再做改动。,4. 配置完成后，用串口线连接好PC机和2410-s实验箱，打开电源，即可在minicom上看到启动信息，并可以执行操作控制。,开发工具软件的安装,将开发板附带光盘插入光驱，在光驱所在目录/mnt/cdrom中运行安装脚本。 cd /mnt/cdrom ./install.sh 安装脚本程序将自动建立/arm2410s目录，并将所有开发软件包安装到/arm2410s目录下，同时自动配置编译环境，建立合适的符号连接。,注意：安装完成后看一下主编译器Armv4l-unknown-linux-gcc是否在/
6、opt/host/armv4l/bin/，如果不是这个路径，请使用vi修改/root/.bash_profile文件中PATH变量为PATH=$PATH:$HOME/bin:/opt/host/armv4l/bin/，存盘以后执行：source/root/.bash_profile，则以后armv4l-unknown-linux-gcc会自动搜索到，可以在终端上输入arm，然后按tab键，会自动显示armv4l-unknown-linux-,Linux开发套件,GCC 编译器 Binutils 是一组开发工具，包括连接器，汇编器和其他用于目标文件和档案的工具。 Make 使用GNU 的make
7、工具能够比较容易的构建一个工程，整个工程的编译只需要一个命令就可以完成编译、连接以至于最后的执行。不过这需要编写Makefile文件。 GDB 负责程序调试 Glibc 标准C库，数学库，以及板级程序库 集成开发环境,GCC选项,g：在可执行文件中输出调试信息，通常是为调试器gdb所用 On：代码优化，n随着系统的不同而不同 Idir：指定头文件搜索目录 gcc foo.c I/home/zou/include o foo Ldir：指定在目录中需要搜索的库(动态库.so 和静态库.a) gcc foo.c L/home/zou/lib lfoo o foo static：链接时使用静态链接
8、elf2flt：将可执行文件头转换为flt平板格式 c：只预处理，编译和汇编生产obj文件,调试工具GDB,调试嵌入式Linux系统需要一个运行系统的环境，一个调试环境。这里采用GDB的远程调试功能 远程调试一般由主机和目标机通过串口或网络连接而成。 GDB里面嵌有串口通信协议。在目标机上需要实现一个stub文件，这个文件里面需要提供串口连接的协议和传送数据信息的方法。 调试的一般步骤 将两台机器用串口连接起来 将需要调试的程序下载到目标机 在主机启动GDB，读入需要调试的程序的符号表和程序代码 使用target remote命名建立和远程主机的连接 然后就象使用一般的GDB一样进行程序的调试
9、了,GDB调试程序,Host gdb myprogram Gdbtarget remote /dev/ttys0 Gdbload /程序运行至main Gdb display foo /目标在main()处停止 gdb stepi /目标执行一个指令 Gdbquit /退出调试,HelloWorld程序,在Linux下用文本编辑器（vi、gedit等） hello.c的源代码如下： #include int main(void) printf (“Hello world, Linux programming!n“); return 0; ,编写Makefile文件（1）,CC = armv4l
10、-unknown-linux-gcc EXEC = hello OBJS = hello.o CFLAGS += LDFLAGS += -static all: $(EXEC) $(EXEC): $(OBJS) $(CC) $(LDFLAGS) -o $ $(OBJS) clean: -rm -f $(EXEC) *.elf *.gdb *.o,编写Makefile文件（2）,以上是本例用到的Makefile文件，它有几个主要部分 CC 指明编译器 EXEC 表示编译后生成的执行文件名称 OBJS 目标文件列表 CFLAGS 编译参数 LDFLAGS 连接参数 all: 编译主入口 clean
11、: 清除编译结果 注意：“$(CC) $(LDFLAGS) -o $ $(OBJS)”和“-rm -f $(EXEC) *.elf *.gdb *.o”前空白由一个Tab制表符生成，不能单纯由空格来代替。,编译应用程序,在上面的步骤完成后，我们将hello.c和Makefile文件放在同一目录下，运行make来编译程序了。如程序进行了修改，重新编译则运行make clean，然后再make。 若不用Makefile，直接用gcc编译也行 armv4l-unknown-linux-gcc hello.c o hello 注意：编译、修改程序都是在宿主机（本地PC机）上进行，不能在MINICOM下
12、进行。,编译应用程序,编写数组排序程序 在Linux下编写汇编程序和C程序，然后编译连接成ARM可运行的二进制文件，最后把该二进制文件下载到目标机（教学试验平台）上运行，查看运行结果是否正确。 在C程序main函数中，接收用户输入（用户任意输入9个整数），然后在main中调用使用ARM汇编编写的函数（单独存储成一个文件，在该函数中完成对这9个整数的排序功能），然后再在C程序main函数中输出这9个排好顺序的整数。,编译应用程序,编写数组排序程序 #include int main() int i=0; int num=0; int *array=NULL; while(num 0) break
13、; 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 result is:n“); for(i = 0; inum; i+) printf(“%d:t%dn“, i, *(array+i); return
14、0; ,通过NFS调试程序,前面配置开发环境时已在宿主PC上启动了NFS服务，并设置好了共享目录，可以在终端中输入minicom，建立开发板与宿主PC机之间的通讯了。 /mnt/yaffs mount t nfs o nolock 192.168.0.56:/arm2410s /host 注意：IP地址需要根据宿主PC的实际情况修改 成功挂接宿主PC的arm2410s目录（假定编写了hello.c和Makefile都在此目录下）后，在开发板上进入/host目录便相应进入宿主PC的/arm2410s目录。在/host目录下运行编译好的hello程序 /host./hello 可以看到结果 Hel
15、lo world, Linux programming! 注意：开发板挂接宿主机目录只需挂接一次，只要开发板没有重启，就能一直保持连接。这样可以反复 修改、编译、调试，不需要下载到开发板,通过FTP上传应用程序,用交叉网线连接好开发板的NIC-1网口和PC机的网口，在宿主机下打开终端输入minicom，建立开发板与宿主PC机之间的通讯，配置开发板的IP和宿主机在同一网段。 /mnt/yaffsifconfig -查看IP /mnt/yaffsifconfig eth0 192.168.0.111 -配置eth0的IP /mnt/yaffsinetd -启动ftp服务 打开FTP软件gFTP，输入地址192.168.0.111，用户名：root，密码：无。连接进入，上传编译好的程序hello到/var文件夹下，运行可以看到结果 /var/./hello Hello world, Linux programming!,MINCOM下载调试,minicom启动后，先按Ctrl+A键，再按Z键进入主配置界面。按S发送文件。选择Xmodem协议，然后再选中要发送的文件即可。,Windows下超级终端下载调试,在Windows下可以用超级终端实现和minicom一样的功能，先设置好相关参数：波特率为115200，数据位8，无奇偶校验，停止位为1，无数据流控制。,开始实验,