于基于高檔微處理器和嵌入式操作系統的嵌入式系統的開發和研究

論文字數:20521.頁數:53

摘要
 
 嵌入式系統已經走進了人們的生活。隨著它在消費電子、航空航天、汽車電子、醫療保健、網絡通信、工業控制等各個領域的廣泛應用，“嵌入式系統”這個名詞已經被各行各業的人所熟悉。它正在以各種不同的形式悄悄改變著人們的生產、生活方式。無庸置疑，嵌入式系統已經成為當今計算機領域的一個亮點。
 嵌入式操作系統μCLinux，是Linux 的一個分支，它具有強大的網絡功能，在中低端嵌入式網絡設備中有廣泛應用。與其它的嵌入式操作系統相比，因其專為沒有MMU（內存管理單元）的CPU 而設計的；免費軟件，源代碼開放；微內核，本身內置網絡支持和高度模塊化等優點，非常適合做嵌入式開發的操作系統。μCLinux提供給用戶的編程接口和Linux的基本一樣，所以雖然在內存管理上有所差異，但是對應用層是透明的。
 S3C44B0X是三星公司基于ARM7TDMI核的32位RISC處理器，主要被設計來為手持式設備等提供一個低成本高性能的方案。由于S3C44B0X配置豐富，可以選擇它做不同的系統。
 本論文將ARM 和μCLinux相結合，主要研究μCLinux的內核組成，引導代碼blob 的組成、內存管理、進程管理等方面，掌握了μCLinux的開發流程即在Linux 操作系統下，如何編寫程序代碼，編譯程序，調試程序，編寫與自己程序相關的makefile 文件等，在此基礎上安裝了各種編譯器，搭建嵌入式Linux 開發環境。搭建ARM+μCLinux 的系統平臺，包括硬件選擇和軟件設計。硬件選擇通用的ARM7TDMI內核處理器為主控芯片的S3C44B0X。軟件上設計主要有：對μCLinux 的引導代碼blob進行改寫，要配置寄存器，存儲單元，修改它的啟動文件，編寫flash 的程序，配置串口等；對μCLinux 源代碼進行改寫及裁減。

關鍵詞：μCLinux，嵌入式系統，引導代碼，ARM
 
ABSTRACT

 Embedded Systems has entered the people's life。With it was widely used in consumer electronics, aerospace, automotive electronics, health care, network coMMUnications, industrial control and so on. "Embedded system," the term has been all walks of life who are familiar with. It is in various forms quietly changing the people's production and way of life. There is no doubt, today's embedded systems have become a bright spot in the computer field.
 Embedded operating system μCLinux, is a branch of Linux, it has strong networking capabilities, it is widely used in low-end embedded network equipment。And compared to other embedded operating system, because for no MMU (memory management unit) and the CPU design; free software, Open source code，microkernel, their built-in network support and highly modular advantages , Is very suitable for the development of the embedded operating system. μCLinux available to the user's programming interface and the same basic Linux，so despite the differences on memory management, but the application layer is transparent.
 Samsung S3C44B0Xare based on the ARM7TDMI core 32-bit RISC processor, was designed primarily for handheld devices to provide a low-cost high-performance programme. As S3C44B0X targeting rich, you can choose to do different systems.
 This paper primary research μCLinux Core components，the Composition of Guide code, memory management, process management, master the development process of μCLinux that is in the Linux operating system, how to write code, compiler, debugger and so on. Based on this installation a variety of compilers, structures embedded Linux development environment. ARM+μCLinux structures of the system platform, including the choice of hardware and software design. The hardware choose S3C44B0X with general ARM7TDMI CPU in.software mainly include: modify the blob code，write the registers and memories，write the driver of the flash and net card，rewrite the μCLinux source code.

 KeyWords：μCLinux, Embedded, Bootloader, ARM

目錄

摘要 I
ABSTRACT II
第1章 緒論 1
 1.1 系統開發背景 1
 1.2 研究內容 1
第2章 嵌入式操作系統μCLinux 2
 2.1 μCLinux的簡介 2
 2.2 μCLinux模塊 3
 2.2.1 啟動模塊 3
 2.2.2 內核初始化 3
 2.2.3 系統調用處理/異常處理 3
 2.2.4 驅動程序 4
 2.2.5 文件系統 4
 2.2.6 內存管理 4
 2.2.7 進程管理 5
 2.3 μCLinux啟動過程 5
 2.4 開發環境的搭建及開發工具介紹 7
 2.4.1 開發環境的搭建 7
 2.4.2 開發工具GNU 9
 2.4.3 Gcc編譯器 9
 2.4.4 make編譯器 10
 2.4.5 makefile文件的編寫 10
 2.4.6 vi文本編輯器 11
第3章 ARM7-S3C44B0開發板 14
 3.1 開發板簡介 14
 3.2 設置超級終端 15
第4章 ARM+μCLinux系統的移植 18
 4.1 μCLinux的引導代碼bootloader 18
 4.1.1 Blob簡介及運行過程 18
 4.1.2 bootloader的改寫介紹 19
 4.2 μCLinux移植 27
 4.2.1 μCLinux的加載方式 27
 4.2.2 μCLinux移植過程 27
第5章 微型嵌入式web服務器的設計 39
 5.1 http協議 39
 5.1.1 http協議概述 39
 5.1.2 http幾個重要的概念 39
 5.1.3 http協議的運作方式 40
 5.2 簡單的web服務器的搭建 42
 5.3 web服務器實現的步驟和實驗結果 44
第6章 總結 46
致謝 47
參考文獻 48