嵌入式系统实验一.docx
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嵌入式系统实验一
实验一嵌入式系统开发环境搭建
（1）嵌入式虚拟开发环境的搭建以及内核编译
1、实验目的和要求
1．熟悉ARM虚拟平台Skyeye的搭建
2．熟悉交叉编译开发环境的搭建
3．熟悉编译ARM-Linux
4．熟悉在Skyeye平台上仿真ARM-Linux
5．拓展：
尝试移植其他版本的Linux，并且在Skyeye上运行
2、实验内容和原理
本实验是通过在PC机上搭建嵌入式开发环境虚拟环境（Skyeye），熟悉嵌入式交叉编译开发环境以及ARM-Linux系统移植的主要步骤。
实验虚拟平台SMDK2410
vCPU三星S3C2410（ARM920T），核心频率为62.400MHz，I-Cache16K，D-Cache16K
v内存32MB，内存频率62.400MHz
实验软件介绍
SkyEye是一个开源软件（OpenSourceSoftware）项目，中文名字是“天目”，SkyEye的目标是在通用的Linux和Windows平台上实现一个纯软件集成开发环境，模拟常见的嵌入式计算机系统（这里假定“仿真”和“模拟”的意思基本相同）；可在SkyEye上运行uCLinux以及uC/OS-II等多种嵌入式操作系统和各种系统软件（如TCP/IP，图形子系统，文件子系统等），并可对它们进行源码级的分析和测试。
SkyEye是一个指令级模拟器，可以模拟多种嵌入式开发板，可支持多种CPU指令集，在SkyEye上运行的操作系统意识不到它是在一个虚拟的环境中运行，而且开发人员可以通过SkyEye调试操作系统和系统软件。
由于SkyEye的目标不是验证硬件逻辑，而是协助开发，调试和学习系统软件，所以在实现上SkyEye与真实的硬件环境相比还是有一定差别的。
编译ARM-Linux内核，熟悉ARM-Linux的移植过程。
编译成功后，同学们需要将ARM内核在SkyEye的ARM硬件模拟环境运行测试。
具体步骤见后文。
3、主要仪器设备
硬件：
a.PC机
软件：
a.VMwareworkstation9.0
b.Ubuntu10.04LTS
c.skyeye-1.2.5_REL.tar.gz
d.skyeye-testsuite-1.2.5.tar.bz2
e.arm-linux-gcc-3.4.1.tar.bz2
f.linux-2.6.14.tar.gz
g.cpp-4.1_4.1.2-27ubuntu1_i386.deb
h.g++-4.1_4.1.2-27ubuntu1_i386.deb
i.gcc-4.1_4.1.2-27ubuntu1_i386.deb
j.gcc-4.1-base_4.1.2-27ubuntu1_i386.deb
k.libstdc++6-4.1-dev_4.1.2-27ubuntu1_i386.deb
4、操作方法与实验步骤
1.安装虚拟机VMwareworkstation8.0
2.安装ubuntu10
A.可以选用TypicalInstall方式建立ubuntu
B.安装VMTool
C.设置hostcomputer共享的目录
3.安装使用gcc4.1版本编译器（编译Skyeye需要低版本gcc）
A.在安装之前先看看ubuntu10.04的gcc是哪个版本
B.下载相关文件
a.cpp-4.1_4.1.2-27ubuntu1_i386.deb
b.g++-4.1_4.1.2-27ubuntu1_i386.deb
c.gcc-4.1_4.1.2-27ubuntu1_i386.deb
d.gcc-4.1-base_4.1.2-27ubuntu1_i386.deb
e.libstdc++6-4.1-dev_4.1.2-27ubuntu1_i386.deb
执行命令sudodpkg-i*.deb就可以安装好gcc4.1.
C.设置默认gcc版本update
ls/usr/bin/gcc*
sudoupdate-alternatives--install/usr/bin/gccgcc/usr/bin/gcc-4.140
sudoupdate-alternatives--install/usr/bin/gccgcc/usr/bin/gcc-4.?
20
update-alternatives--configgcc
update-alternatives--install/usr/bin/g++g++/usr/bin/g++-4.140
4.安装SKyeye
a.键入tar-xzvfskyeye-1.2.5_REL.tar.gz解压
b.依次键入cdskyeye-1.2.5_REL回车，./configure回车，make回车，sudomakeinstall回车
5.测试Skyeye
a.键入tar-xvjfskyeye-testsuite-1.2.5.tar.bz2回车
b.键入cdskyeye-testsuite-1.2.5/linux/s3c2410/s3c2410-2.6.14/回车
c.键入skyeye-evmlinux回车
6.安装交叉编译环境
a.键入tar-xvjfarm-linux-gcc-3.4.1.tar.bz2回车
b.记住arm-gcc的目录，即/usr/local/arm/3.4.1/bin
7.编译内核
a.键入tar-xzvflinux-2.6.14.tar.gz回车
b.键入cdlinux-2.6.14回车
c.键入viMakefile回车
修改Makefile:
ARCH?
=$（SUBARCH）
CROSS_COMPILE?
=改为：
ARCH?
=arm
CROSS_COMPILE?
=/usr/local/3.4.1/bin/arm-linux-
d.生成默认的内核配置文件，键入cparch/arm/configs/smdk2410_defconfig.回车，继续键入sodumakesmdk2410_defconfig回车
e.参照修改内核文件
1 修改include/asm-arm/arch-s3c2410/map.h
#defineS3C2410_CS6（0x30000000）
改为：
#defineS3C2410_CS6（0xC0000000）
键入viinclude/asm-arm/arch-s3c2410/map.h
2 修改include/asm-arm/arch-s3c2410/memory.h
#definePHYS_OFFSET（0x30000000UL）
改为：
#definePHYS_OFFSET（0xC0000000UL）
键入viinclude/asm-arm/arch-s3c2410/memory.h
f.裁剪/定制内核
1）键入sodumakemenuconfig回车
2）设置内核启动参数
Bootoption--->Defaultkernelcommandstring:
mem=32Mconsole=ttySAC0root=/dev/raminitrd=0xc0800000,0x00800000ramdisk_size=8192rw
3）设置initrd的支持
DeviceDrivers--->Blockdevices--->
[*]RAMdisksupport
（4096）DefaultRAMdisksize（kbytes）改为：
8192
[*]InitialRAMdisk（initrd）support
4）设置ROMfilesystem的支持
Filesystem--->[*]ROMfilesystemsupport
5）设置ext2的支持
Filesystem--->[*]Secondextendedfssuppord
g.编译，键入make
键编译完成后会有vmlinux在当前目录下，这就是我们要的arm-linux内核了
h.验证
●将skeeye-testsuite-1.2.5/linux/s3c2410/s3c2410-2.6.14中的skyeye.
conf和initrd.img复制到linux-2.6.14目录中
●键入skyeye-evmlinux
出现了ARMLinux字样说明成功！
5、实验结果与分析
六、讨论、心得
通过本次实验完成了内核的编译，这次实验没有什么太大的难度，只要按照实验指导书的步骤并且细心的话，实验是很快就可以完成的。
（2）嵌入式程序的开发与根文件系统的搭建
1、实验目的和要求
1．熟悉利用busybox建立ARM-Linux根文件系统（initrd）
2．熟悉修改现有根文件系统（initrd）的方法
3．熟悉利用交叉编译环境编译简单的C语言程序
4．将自己写好的C语言程序，进行交叉编译，写入根文件系统，并在实验一中搭建的虚拟环境中运行，显示正确的结果
5．回答后面遇到的4个问题
2、实验内容和原理
根文件系统就是一种目录结构，根文件系统就是要包括Linux启动时所必须的目录和关键性的文件，例如Linux启动时都需要有init目录下的相关文件，在Linux挂载分区时Linux一定会找/etc/fstab这个挂载文件等，根文件系统中还包括了许多的应用程序bin目录等，任何包括这些Linux系统启动所必须的文件都可以成为根文件系统。
利用BusyBox搭建根文件系统。
BusyBox是一个集成了一百多个最常用linux命令和工具的软件。
BusyBox包含了一些简单的工具，例如ls、cat和echo等等，还包含了一些更大、更复杂的工具，例如grep、find、mount以及telnet。
这样的集合可以替代大部分常用工具比如的GNUfileutils，shellutils等工具，BusyBox提供了一个比较完善的环境，可以适用于任何小的或嵌入式系统。
将自己编译的程序保存到根文件系统中的目录下，就可以在嵌入式虚拟环境中运行。
3、主要仪器设备
硬件：
a.PC机
软件：
a.实验一搭建好的嵌入式虚拟平台
b.busybox-1.19.4.tar.bz2
c.helloword.c
4、操作方法与实验步骤
1.编译busybox
a.修改Makefile中的arch和编译工具链头为：
ARCH?
=arm
CROSS_COMPILE?
=/usr/local/3.4.1/bin/arm-linux-
b.makemenuconfig修改编译配置选项
选择动态编译busybox
BusyboxSetting----->
buildoption-->
[]BuildBusyBoxasastaticbinary（nosharedlibs）
[*]Buildsharedlibbusybox
[*]Produceabinaryforeachapplet,linkedagainstlibbusybox
[*]Produceadditionalbusyboxbinarylinkedagainstlibbusybox
[]BuildwithLargeFileSupport（foraccessingfiles>2GB）
Ge
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