基于ARM9的LINUX操作系统移植.docx
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基于ARM9的LINUX操作系统移植
基于ARM9的LINUX操作系统移植
院系：
机电与自动化学院
专业班：
自动化0901班
姓名：
熊子谦
学号：
20091184030
指导教师：
李静
2013年5月
基于ARM9的LINUX操作系统移植
TransplantationofLinuxOperationSystemBasedonARM9
摘要
随着电子技术的不断更新，嵌入式已经涉及到各行各业了，在智能家电，数字移动终端等这些行业嵌入式软件开发的需求下，嵌入式集成开发环境已经成为目前嵌入式系统发展的趋势。
Linux作为优秀的开源操作系统软件被广泛应用到嵌入式操作系统中，它的实用性，可移植性，支持大容量的内存，MMU（微控制器）和I/O系统等得到了体现。
本次设计主要研究了嵌入式Linux系统从PC机向开发板上移植的过程，硬件平台是基于CPU：
三星S3C2440A，采用ARM920T内核，主频400MHZ。
本文介绍了嵌入式系统的概念和现状以及嵌入式系统的开发模式，介绍了内核启动流程，对Bootloader启动进行了分析，移植了Linux内核，移植了文件系统yaffs以及自己的LED程序移植。
以上烧写的文件均是官网下载的，这样可以使得Linux在开发板上更流畅的运行。
本次设计成功的将嵌入式Linux系统移植到了FL2440开发板，文件系统运行正常，可通过触摸屏进行操作，LED程序调试成功，并在开发板上得到了运行结果。
对以后Linux开发打下了很好的基础。
关键词：
嵌入式系统LinuxBootloader文件系统
Abstract
Alongwiththecontinuousrenewalofelectronictechnology,thedevelopmentofembeddedsystemhasbecomethemainstreamofscienceandtechnology,undertherequirementsofembeddedsoftwaredevelopmentintheintelligenthomeappliance,digitalmobileindustry,theembeddedintegrateddevelopmentenvironmenthasbecomethetrendofthedevelopmentoftheembeddedsystematpresent.Linuxasexcellentopensourceoperatingsystemsoftwarehasbeenwidelyappliedtoembeddedoperatingsystem,whosefeataressuchofpracticalapplicability,portability,supportinglargecapacitymemory,MMU（microcontroller）andI/Osystemhavebeenreflected.
MainlyfromthePCtotransplantprocesstheembeddedLinuxsystemarestudiedonthedevelopmentboard,hardwareplatformisbasedonCPU:
samsungS3C2440A,adoptedARM920Tkernel,dominantfrequency400MHZ.Thispaperintroducestheconceptofembeddedsystemandthestatusquoanddevelopmentmodeoftheembeddedsystem,thekernelbootprocessisintroduced,theBootloaderstartupwasanalyzed,andthetransplantationoftheLinuxkernel,transplantyaffsfilesystemaswellastheirownLEDtransplantprogram.Theabovewritingfilesaretheofficialwebsitetodownload,soyoucanmaketheLinuxmoresmoothlyinthedevelopmentboardtorun.
ThedesignsuccessfulportingembeddedLinuxsystemtoFL2440developmentboard,filesystemrunningnormal,canbeoperatedbytouchscreen,LEDprogramdebuggingissuccessful,andgetstheresultsonthedevelopmentboard.ForfuturestudyLinuxdevelopmentlaidagoodfoundation.
Keywords:
embeddedsystemLinuxBootloaderfilesystem
目录
摘要I
AbstractII
绪论1
1嵌入式Linux系统构成和软件开发环境5
1.1嵌入式Linux系统的体系结构5
1.2嵌入式Linux系统硬件平台5
1.2.1S3C2440A处理器简介5
1.2.2硬件系统整体结构7
1.3嵌入式Linux开发软件平台建立12
1.3.1ADS1.2集成开发环境12
1.3.2DNW串口调试软件12
2嵌入式Linux的引导BootLoader程序14
2.1BootLoader概述14
2.2NANDFlash和NORFlash的区别14
2.3BootLoader移植15
3Linux内核的编译、移植21
3.1Linux2.6内核的新特性简介21
3.2Linux内核启动流程21
3.3内核移植的实现22
4移植文件系统yaffs24
4.1yaffs文件系统简介24
4.2yaffs文件系统移植的实现24
5移植自己的程序30
5.1移植开机画面30
5.2移植LED程序31
结论33
致谢34
参考文献35
绪论
研究的背景及意义
随着计算机技术、通信技术以及Internet的飞速发展。
嵌入式系统已得到越来越广泛的应用。
以此同时，嵌入式系统也变得更加的复杂多样，嵌入式操作系统已经成为其中最重要的组成部分。
根据IEEE（国际电机工程师协会）的定义，嵌入式系统是“控制、监视或者辅助机器和设备运行的装置”（原文为：
DevicesUsedtoControl，MonitororAssisttheOperationofEquipment，MachineryorPlants）。
这主要是从应用上加以定义的，从定义之中可以看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机械等附属装置。
从历史性、本质性、普遍性出发，嵌入式系统可以定义为：
“嵌入到对象体系中的专用计算机系统”。
“嵌入性”、“专用性”与“计算机系统”是嵌入式系统的三个基本要素，对象系统则是指嵌入式系统所嵌入的宿主系统。
不过上述定义并不能充分体现出嵌入式系统的精髓，目前国内一个普遍被认同的定义是：
以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
嵌入式系统是面向用户、面向产品、面向应用的，它必须与具体应用相结合才会具有生命力、才更具有优势。
嵌入式系统一般指非PC系统，它包括硬件和软件两部分。
硬件包括处理器、存储器及外设器件和I/O端口、图形控制器等。
软件部分包括操作系统软件（OS）（要求实时和多任务操作）和应用程序。
应用程序控制着系统的运作和行为，而操作系统控制着应用程序与硬件的交互作用。
嵌入式系统是将先进的半导体技术、计算机技、电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物，这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。
嵌入式系统同PC系统相比具有以下特点：
（1）嵌入式系统功耗低、体积小、专用性强。
嵌入式系统与PC的最大不同就是CPU大多工作在特定用户群设计的系统中。
能够把PC中许多由电路板完成的任务集成在芯片内部，从而有利于嵌入式系统趋于小型化系统设计。
（2）为了提高执行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的软件一般都固化在存储芯片或单片机本身中，而不是存储与磁盘等载体中。
（3）嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计，系统要精简。
操作系统一般和应用软件集成在一起。
（4）对软件代码质量要求很高，应该尽最大可能避免“死机”的发生。
（5）嵌入式系统开发需要专门的开发工具和开发环境。
嵌入式设备能得到用户的喜爱，最重要的原因就是它能提供非常友好的用户界面、图形界面和灵活的控制方式。
这就要求嵌入式软件设计者要在图形界面、多媒体技术上多下功夫（这样可以使客户更轻松方便的使用嵌入式产品）。
目前，市场上存在的众多的嵌入式操作系统，而在这些系统之中，兼有Linux和嵌入式优点的嵌入式Linux操作系统，凭借其在结构清晰、源代码开放性、裁剪性好，开发与使用均易实现等方面的优势，拥有巨大的市场前景和商业机会。
当前嵌入式Linux的一个热点应用就是将Linux内核移植到一些典型的微控制器和微处理器上，提供操作系统层面支持，以实现嵌入式系统用软件的开发。
系统地研究嵌入式Linux系统的移植有很大的现实意义。
首先，可以增加对S3C2440A以微处理器、内置外设以及系统扩展的了解，有助于将来的嵌入式学习。
其次，可以熟悉嵌入式软件系统移植的整个过程，对该过程有整体上的把握，对后续的嵌入式系统开发有指导性意义。
最后，通过该研究过程可以构建较新版的软件系统，实现更好的系统性能，最重要的是可以在实践基础上增加对系统移植理论的理解并积累丰富的系统移植经验，为后续的嵌入式应用开发打下坚实的基础。
国内外嵌入式系统的发展概况
我国国内的嵌入式软件市场已处于整体启动阶段。
国内嵌入式软件市场未来的发展重点在于对应用范围的拓展。
随着Internet的发展以及Internet技术在信息家电、工业控制技术等领域的应用，嵌入式系统与Internet的结合将代表着嵌入式技术的真正未来。
嵌入式处理器是嵌入式系统的核心，是辅助、控制系统运行的硬件单元，目前全世界嵌入式处理器的品种总量已经超过1000多种，流行体系结构包括MPU、MCU等三十几个系列，速度越来越快，性能越来越强，价格也越来越低。
根据其现状，嵌入式处理器可分成下面几类。
（1）嵌入式微处理器（EmbeddedMICroprocssorUnit，EMP）
（2）嵌入式微控制器（MicrocontrollerUnit，MCU）
（3）嵌入式DSP处理器（EmbeddedDigitalSignalProcessor）
（4）嵌入式片上系统（SystemonChip，SOC）
嵌入式操作系统是嵌入式应用软件的基础和开发平台，用户的其它应用程序都建立在操作系统之上。
但嵌入式操作系统并不是简单嵌入的操作系统，它与通常意义的操作系统有所区别。
嵌入式操作系统负责嵌入式系统
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