嵌入式Linux软件开发环境搭建.docx
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嵌入式Linux软件开发环境搭建
第4章嵌入式Linux软件开发环境搭建
1.1体验嵌入式linux系统
1.获得光盘image目录提供的映像文件
2.使用h-jtag将u-boot.bin烧写进norflash中
3.启动超级终端，设置bautrate为115200，8IN1。
重启开发板，将会进入u-boot的命令界面。
表明bootloader已正常运行
DennisYang>
4.在PC机上安装usb驱动（安装文件位于光盘software\USBDownloadDriver.exe）
5.用usb线将PC机与开发板连接起来
6.在PC机上启动USB传输软件dnw（位于光盘software\dnw.exe）
7.在开发板上输入usbslave命令，让开发板进入等待接收数据状态
DennisYang>usbslave10x32000000
USBhostisconnected.Waitingadownload
8.在dnw软件界面，单击“USBPort”-->“Transmit/Restore”,找到image目录中的kernel文件uImage（如果你使用的是天嵌tq2440，请选择uImage-embsky），进行传输。
这将导致uImage被传输到开发板内存的0x32000000处
DennisYang>usbslave10x32000000
USBhostisconnected.Waitingadownload.
Now,Downloading[ADDRESS:
32000000h,TOTAL:
1518826]
RECEIVEDFILESIZE:
1518826（741KB/S,2S）
9.在u-boot命令行输入命令，将nandflash的0x100000--0x400000区间擦除（格式化）
DennisYang>nanderase0x1000000x300000
NANDerase:
device0offset0x100000,size0x30000
Erasingat0x120000--133%complete.
OK
10.在u-boot命令行输入命令，将内存0x32000000处的kernel烧写到nandflash的0x100000--0x400000区间
DennisYang>nandwrite.jffs20x320000000x1000000x300000
NANDwrite:
device0offset0x100000,size0x300000
Writingdataat0x3ff800--100%complete.
3145728byteswritten:
OK
11.使用相同的方法将根文件系统（myfs-128M.jffs2，如果使用64M的nandflash，请选择myfs-64M.jffs2）烧写到nandflash的0x400000--0x3c00000区间
DennisYang>usbslave10x30000000
USBhostisconnected.Waitingadownload.
Now,Downloading[ADDRESS:
30000000h,TOTAL:
24594994]
RECEIVEDFILESIZE:
24594994（667KB/S,36S）
DennisYang>nanderase0x4000000x3c00000
NANDerase:
device0offset0x400000,size0x3c00000
Erasingat0x3fe0000--100%complete.
OK
DennisYang>nandwrite.jffs20x300000000x400000$（filesize）
NANDwrite:
device0offset0x400000,size0x1774a28
Writingdataat0x1b74800--100%complete.
24594984byteswritten:
OK
12.输入启动操作系统命令，将进入linux操作系统
DennisYang>boot
13.使用触笔进行屏幕校正后，将进入qtopia图形系统
如果由于屏幕校正不准确而不能正常使用触摸屏的话，请删除/etc/pointercal文件后，重启开发板，重新进行校正
14.在linux命令提示符下，播放歌曲
#madplay/music/pianpianxihuanni.mp3
MPEGAudioDecoder0.15.2（beta）-Copyright（C）2000-2004RobertLeslieetal.
Title:
Track1
Artist:
陳百強
Orchestra:
陳百強
Album:
BestMemory
Track:
15
Genre:
Other
1.2Linux操作系统安装
1.2.1在Window上安装虚拟机
本书基于ubuntu9.10进行开发，它是一个容易安装和使用的Linux发行版，光盘映像文件可以自由从互联网上获得，在配套光盘中提供了该文件（software/ubuntu-9.10-desktop-i386.iso）。
下面介绍在Window中通过vmware来安装ubuntu的方法。
特别说明：
本书在虚拟机中使用2个硬盘，40G的硬盘用于挂载root分区（/）并制作snapshot，这样可以在系统损坏时，快速的一键恢复；80G硬盘用于挂载work分区（/work），并设置为不受snapshot影响的独立硬盘，以后将在这个分区上编辑、编译软件，这样可以避免当系统出错后使用snapshot恢复时，不破坏学习成果。
请按照如下的一系列操作建立虚拟机。
1.在window上安装vmwareworkstation7.0软件
该软件可以从wmware的官方网站下载
2.启动vmware，新建客户虚拟机。
选择File->New->VirtualMachine
（1）在主机能联通互联网的情况下，图4-9选择虚拟机与主机的互联方式为NAT，使得虚拟机可以通过主机联通互联网
（2）图4-13中选择“Splitdiskinto2GBfiles”，表示使用多个小于2GB的文件来表示一个很大的硬盘。
如果windows的硬盘格式为FAT32，请务必选择此选项，因为FAT32支持的最大文件大小为4GB，否则虚拟机将无法启动；如果是NTFS格式，就无需选择这个选项。
（3）图4-16中选择“Editvirtualmachinesettings”，可以增减、修改虚拟机的设备
（4）图4-18用于新增第2个硬盘，大小80G，用于将来挂载work分区
（5）图4-19设置新增的硬盘不受snapshot影响，即该硬盘上修改的内容不会被一键恢复
（6）图4-20设置虚拟机使用光盘映像文件，这相当于将ubuntu的安装光盘插入了虚拟机的光驱。
请务必确保“connectatpoweron”选项被选中，这样当虚拟机启动时就能够从光盘启动，以便可以安装linux操作系统
图4-1选择新建虚拟机
图4-2选择定制虚拟机
图4-3选择虚拟机版本
图4-4选择虚拟机安装操作系统方式
图4-5选择虚拟机操作系统
图4-6设置虚拟机名字及存储位置
图4-7设置虚拟机CPU数目
图4-8设置虚拟机内存数量
图4-9指定虚拟机同主机互联的方式
图4-10指定虚拟机硬盘控制器类型
图4-11选择创建新的虚拟硬盘
图4-12选择硬盘类型
图4-13指定虚拟硬盘容量
图4-14设置虚拟硬盘文件的名字（在windows下将新建一个文件来表示这个虚拟硬盘）
图4-15虚拟机设置总结
图4-16修改虚拟机属性
图4-17增加新硬件
图4-18选择增加新硬盘
图4-19设置硬盘不受snapshot影响
图4-20在虚拟机光驱上使用光盘映像文件
1.2.2在虚拟机上安装Linux操作系统ubuntu9.10
本书使用ubuntu9.10的光盘映像文件ubuntu9.10-desktop-i386.iso进行安装。
下面介绍关键步骤，其它步骤可以参见安装时出现的说明。
1.单击vmware7.0的主菜单：
VM->power->poweron，启动虚拟机。
此时虚拟机会从ubuntu9.10的安装光盘启动，进入安装ubuntu的界面
图4-21选择安装ubuntu
2.在图4-21中使用键盘选择“InstallUbuntu”，会进入ubuntu安装的图形界面，以后各个步骤中，大多数情况下只需选择“下一步”即可。
特别说明：
此时鼠标和键盘被虚拟机接管，你将无法操作window主机。
如想从虚拟机退出到windows主机，按“ctrl+alt”即可；之后如想重新操控虚拟机，请用鼠标单击虚拟机的安装界面
3.安装过程中，当出现图4-22时，需要选择“specifypartitionsmanually（advanced）”选项，以便手动对2个硬盘进行分区
图4-22指定手动对硬盘进行分区
4.在分区界面中，将第1个硬盘（/dev/sda）分为2个区：
/dev/sda1分区大小39G，挂载root目录（/），文件系统为ext3；/dev/sda2分区大小1G，挂载交换分区（swap）。
将第2个硬盘（/dev/sdb）划分为1个分区（/dev/sdb1），大小80G，挂载/work目录，文件系统为ext3。
如图4-23所示。
特别说明：
●在linux操作系统中，对于SCSI磁盘，用sdx来表示，第1个磁盘x为a，第2个磁盘x为b，依次类推
●磁盘上的第1个分区编号为1，第2个分区编号为2，依次类推
●ext3文件系统是linux在PC机上最常用的硬盘文件系统。
在嵌入式设备上则常用jffs2文件系统和yaffs2文件系统
●swap分区，用于linux在运行期间的虚拟内存使用，其作用类似windows中的交换文件pagefile.sys
图4-23对虚拟机硬盘进行分区
5.当出现图4-24时，设置ubuntu的第1个普通用户登录名为dennis，密码为1234。
用户dennis将成为使用ubuntu操作系统的主要用户
图4-24设置ubuntu中第1个普通用户的登录名和密码
6.安装完成后，请务必在图4-20中去掉“Connectatpoweron”选项，以便使得虚拟机重启后从硬盘启动，而不是从光盘启动。
1.3在ubuntu9.10中安装基本的开发环境
使用光盘安装的ubuntu9.10是一个比较精简的linux发行版，大部分软件和工具都没有安装，这些工具和软件都需要从互联网上获得和安装，这正是ubuntu的一大优点之一，因为只要能联通互联网就能安装数量不断增加、版本不断更新的优质软件，而不必考虑从哪里去获得它们。
但对习惯了windowssetup.exe的初学者而言，则是一大缺点，因为在使用ubuntu的过程中总是完成不了想完成的工作，原因是该工具软件没有安装，而初学者总是无所适从，因为不知道应该如何安装该工具软件。
为了避免你在学习本书的过程中，遇到这样恼人的尴尬，请按如下步骤在ubuntu中安装学习本书的过程中要用到的所有软件。
当然你要是想快速学习本书，不想浪费时间安装这些工具软件的话，可以直接使用配套光盘中已经制作好的虚拟机（位于光盘的ubuntu910目录中），它已经安装了学习本书所需的所有软件。
使用已制作好的虚拟机的方法是：
将配套光盘的整个ubuntu910目录全拷贝到windows主机的C盘根目录；去掉该目录中所有文件的只读属性；在vmware7.0主菜单中选择File-->Open，找到C:
\ubuntu910目录下的Ubuntu910.vmx文件，单击打开即可。
登录ubuntu的用户名为dennis，密码为1234。
特别提醒：
在安装软件前，务必确保window主机能够联通互联网，虚拟机与window主机的联接方式为NAT。
1.安装编辑器vim
~$sudoapt-getupdate
~$sudoapt-getinstallvim
特别说明：
●出于操作安全考虑，默认情况下ubuntu不允许root用户登录，所以一般情况下都使用普通用户dennis登录系统进行操作，而安装软件的操作需要root权限，所以需要在执行apt-get前加上sudo命令，表示以管理员的身份执行apt-get命令。
此后系统会要求你输入密码，你只需要输入dennis的密码1234即可。
●apt-get是ubuntu系统提供的从互联网上安装软件的命令行工具，install是apt-get的参数，表示安装。
常用的参数还有uninstall表示卸载软件，update表示更新软件数据库，以获得最新可安装软件的列表。
●vim是要安装的软件的名字
2.安装基本的开发环境
~$sudoapt-getinstallbuild-essential
3.安装语法、词法分析器
~$sudoapt-getinstallbisonflex
4.安装C以及C++函数库man手册
~$sudoapt-getinstallmanpages-devmanpages-posix-devglibc-doc
5.安装串口工具minicom和ckermit
~$sudoapt-getinstallminicomckermit
6.安装已经制作好的arm平台的交叉编译工具链
交叉编译工具链是进行嵌入式开发必须具备的基础工具。
它的获得，最原始的方法是下载编译器gcc、C库glibc、二进制工具binutil的源代码，然后进行复杂的编译过程得到。
该方法需要制作者具备很强的关于编译器和C库的知识和经验，而且制作过程极其不易成功。
因此本书光盘中提供了制作好的交叉编译工具链（wok/sysbuild/arm-linux-gcc-3.4.5-glibc-2.3.6.tar.bz2），只需要解压即可。
该文件如何从window主机上传到linux虚拟机，请参见“ubuntu9.10上网络服务的安装与配置”的ftp服务器部分。
（1）将交叉编译工具链解压到/usr/local/arm
$sudotarxjvfarm-linux-gcc-3.4.5-glibc-2.3.6.tar.bz2-C/usr/local/arm
说明：
●tar是linux下的打包、解包命令，命令中的选项x表示解包，对应的打包的选项是c
●选项j表示在解包（打包）过程中调用bzip2进行解压缩（压缩），对应的z选项表示调用gzip。
后缀名为bz2的文件通常是由bzip2进行压缩的，而后缀名为gz的文件通常是由gzip压缩的。
●选项f表示后面跟的参数是要打包或解包的文件的名称
●-C后跟的参数表示要解包到的目标位置
（2）修改交叉编译工具链目录权限
~$sudochowndennis:
dennis/usr/local/arm/gcc-3.4.5-glibc-2.3.6–R
执行这个操作的原因是：
本书学习过程中要编译一些新的C库文件并将其拷贝到交叉编译工具链的相关目录中。
（3）修改PATH环境变量，使其包含交叉编译器的路径
使用vim，将/etc/environment文件中的内容由
PATH="/usr/local/sbin:
/usr/local/bin:
/usr/sbin:
/usr/bin:
/sbin:
/bin:
/usr/games"
改为
PATH="/usr/local/sbin:
/usr/local/bin:
/usr/sbin:
/usr/bin:
/sbin:
/bin:
/usr/games:
/usr/local/arm/gcc-3.4.5-glibc-2.3.6/bin"
退出系统重新登录后，输入arm-linux-gcc–v，如出现
图4-25验证交叉编译工具链安装成功
则表示交叉编译工具链安装成功。
7.安装移植qtopia的时候所需的工具
$sudoapt-getinstallx-devlibx11-devx11proto-xext-devlibxext-devlibqt3-mt-devuuiduuid-dev
8.安装配置内核（makemenuconfig）时需要的ncurse库
$sudoapt-getinstalllibncurses5libncursesw5libncurses5-devncurses-basencurses-bin
9.安装制作根文件系统的jffs2映像时需要的工具软件
$sudoapt-getinstallmtd-utils
10.安装编译tslib时需要的工具软件
$sudoapt-getinstallm4autoconfautomakelibtool
1.4ubuntu9.10上网络服务的安装与配置
我们将在ubuntu上配置2个网络服务：
ftp服务和nfs服务。
前者用于在window主机与linux虚拟机之间交换数据，后者用于在开发板和linux虚拟机之间交换数据。
1.4.1设置vmware网络
目前虚拟机只有1张网卡，其被设置为NAT的连接方式，我们可以通过它实现windows主机与linux虚拟机的通信；此外，还需要为虚拟机增加1张网卡，并将其桥接到windows主机的物理网卡上，通过它可实现linux虚拟机与开发板的通信。
1.linux虚拟机未添加第2张网卡前
图4-26添加第2张网卡前
2.为虚拟机添加第2张网卡，并设置为桥接
图4-27虚拟机设备页
图4-28添加网卡
图4-29指定新网卡桥接到主机物理网卡
图4-30完成第2张网卡添加后
3.在linux虚拟机中为第2张网卡设置IP地址
本书假设：
windows主机的IP为192.168.1.12，linux虚拟机第2张网卡的IP地址为192.168.1.11，开发板的IP地址为192.168.1.17。
按照图4-31----图4-33所示，设置第2张网卡的IP为192.168.1.11，第1张网卡的IP保持自动获得不变。
图4-31网络配置工具
图4-32网卡基本情况列表
图4-33设置eth1的IP地址
1.4.2安装、配置和使用ftp服务
执行下面操作之前，再次使windows主机能联通互联网。
1.安装ftp服务器vsftpd
~$sudoapt-getinstallvsftpd
2.配置ftp服务器
修改配置文件/etc/vsftpd.conf，将下面2行前的注释符号“#”去掉
#local_enable=YES
#write_enable=YES
上面第一行表示是否允许本地用户（dennis就是本地用户之一）登录，第二行表示是否允许上传文件。
3.重启ftp服务
~$sudo/etc/init.d/vsftpdrestart
4.使用ftp服务器
从ftp服务器下载和上传数据，需要在windows主机上安装ftp客户端。
你可以使用任何你熟悉的ftp客户端，配套光盘中提供了1个ftp客户端软件（software\uestudio.rar）。
1.4.3安装、配置nfs服务
1.安装nfs服务器
~$sudoapt-getinstallnfs-kernel-serverportmap
2.配置nfs服务器
修改配置文件/etc/exports，添加如下内容，以后就可以通过nfs文件系统访问/work目录了
/work*（rw,sync,no_root_squash）
3.重启nfs服务器
~$sudo/etc/init.d/nfs-kernel-serverrestart
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