linux嵌入式实验指导书吴.docx
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linux嵌入式实验指导书吴
实验一、嵌入式Linux开发环境的建立
试验目的
1、掌握如何在WINDOWS下安装虚拟机，
2、如何安装LINXUX操作系统；
预备知识
绝大多数Linux软件开发都是以native方式进行的，即本机（HOST）开发、调试，本机运行的方式。
这种方式通常不适合于嵌入式系统的软件开发，因为对于嵌入式系统的开发，没有足够的资源在本机（即板子上系统）运行开发工具和调试工具。
通常的嵌入式系统的软件开发采用一种交叉编译调试的方式。
交叉编译调试环境建立在宿主机（即一台PC机）上，对应的开发板叫做目标板。
运行Linux的PC【宿主机】开发时使用宿主机上的交叉编译、汇编及连接工具形成可执行的二进制代码（这种可执行代码并不能在宿主机上执行，而只能在目标板上执行），然后把可执行文件下载到目标机上运行。
调试时的方法很多，可以使用串口，以太网口等，具体使用哪种调试方法可以根据目标机处理器提供的支持作出选择。
宿主机和目标板的处理器一般不相同，宿主机为Intel处理器，而目标板如UP-NetARM2410-S开发板为三星S3c2410.GNU编译器提供这样的功能，在编译器编译时可以选择开发所需的宿主机和目标
实验步骤：
一预备知识
Mware虚拟机安装Linux系统
VMware软件安装
使用VMware虚拟机可以在Windows系统下面再安装其他的操作系统，而不会对原有的操作系统造成任何影响。
本小节将讲述在WindowsXP上安装VMware虚拟软件。
安装好VMvare软件以后，可以使用VMware建立一个虚拟计算机。
在建立虚拟机时，需要注意虚拟硬件的设置。
下面的步骤可以建立一个虚拟机
新建了虚拟机以后，需要注意VMware使用方法。
本小节将介绍VMware中常用工具的使用方法。
常用工具提供了虚拟机的管理功能。
启动虚拟机系统以后，在虚拟机中的操作与本地计算机的操作是相似的。
在VMware安装Linux系统时，对硬盘的分区、格式化操作，都是在虚拟硬盘上进行的。
对硬盘上的数据没有任何影响。
在学习Linux安装时，可以使用VMware虚拟机进行练习。
本小节将在VMware虚拟机上安装RedHatLinux9.0系统。
完成光盘完整性检查以后，RedHatLinux9.0的图形安装界面如图
选择软件包组
完成安装
是RedHatLinux9.0的用户桌面
实验二、熟悉Linux交叉开发环境配置和使用
试验目的：
1linux网络配置
2linux串口配置
预备知识
对于嵌入式LINUX，宿主机上的操作系统一般要求为REDHATLINUX。
嵌入式开发通常要求宿主机配置有网络，支持NFS（为交叉开发时mount所用）。
然后要在宿主机上建立交叉编译调试的开发环境。
环境的建立需要许多的软件模块协同工作，这将是一个比较繁杂的工作，但现在已通过博创嵌入式教学套件中光盘的安装而自动完成了。
开发工具软件的安装与配置
实验步骤：
1.开发工具软件的安装
将博创兴业科技有限公司提供的附带开发工具光盘插入CDROM，然后执行以下命令：
mount/dev/cdrom/mnt
若系统不识别/dev/cdrom的话，可以用如下命令，假设CDROM为从盘，即为/dev/hdb，则：
mount–tiso9660/dev/hdb/mnt
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
/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
armv，然后按tab键，会自动显示armv4l-unknown-linux-
2.开发环境配置
配置网络，包括配置IP地址、NFS服务、防火墙。
网络配置主要是要安装好以太网卡，对于一般常见的RTL8139网卡，REDHAT9.0可以自动识别并自动安装好，完全不要用户参与，因此建议使用该网卡。
然后配置宿主机IP为192.168.0.121。
如果是在有多台计算机使用的局域网环境使用此开发设备，IP地址可以根据具体情况设置。
如图1.4.1所示：
图1.4.1网络配置
双击设备eth0的蓝色区域，进入以太网设置界面，如图1.4.2，1.4.3所示：
图1.4.2以太网常规设置界面
图1.4.3以太网路由设置界面
对于REDHAT9.0，它默认的是打开了防火墙，因此对于外来的IP访问它全部拒绝，这样其它网络设备根本无法访问它，即无法用NFSmount它，许多网络功能都将无法使用。
因此网络安装完毕后，应立即关闭防火墙。
操作如下：
点击红帽子开始菜单，选择安全级别设置，选中无防火墙。
如图1.4.4所示：
图1.4.4安全级别设置
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服务的勾去掉,并确保nfs选项选中。
配置NFS：
点击主菜单运行系统设置->服务器设置->NFS服务器（英文为：
SETUP->SYSTEM
SERVICE->NFS），点击增加出现如下在界面，在目录（Drictory）：
中填入需要共享的路径，在主机（Hosts）：
中填入允许进行连接的主机IP地址。
并选择允许客户对共享目录的操作为只读（Read－only）或读写（Read/write）。
如图1.4.5所示：
图1.4.5NFS基本设置
图1.4.6是对客户端存取服务器的一些其他设置，一般不需要设置，取默认值。
图1.4.6NFS用户访问设置
当将远程根用户当作本地根用户时,对于操作比较方便,但是安全性较差。
最后退出时则完成NFS配置。
配置好后，界面应显示如图1.4.7所示：
图1.4.7远程根用户当作本地根用户
图1.4.8配置好的NFS
我们也可以手工编写/etc/exports文件，其格式如下：
共享目录可以连接的主机（读写权限，其他参数）
例如：
表示将本机的/arm2410s目录共享给ip地址为192.168.0.1－192.168.0.254的所有计算
机，可以读取和写入。
配置完成后，可用如下办法简单测试一下NFS是否配置好了：
在宿主机上自己mount自己，看是否成功就可以判断NFS是否配好了。
例如在宿主机/目录下执行：
其中192.168.0.10应为主机的IP地址。
然后到/mnt/目录下看是否可以列出/arm2410s目录下的所有文件和目录，可以则说明
mount成功，NFS配置成功。
3.配置MINICOM:
1.在linux操作系统Xwindow界面下建立终端（在桌面上点击右键——>新建终端）,在终端的命令行提示符后输入minicom，回车，你就会看到minicom的启动画面（见图1.4.9）
若没有启动Xwindow则在命令行提示符后直接输入minicom即可。
图1.4.9minicom启动画面
2.minicom启动后，先按Ctrl＋A键，再按Z键（注意不是连续按，Ctrl+A松开后才按Z），
进入主配置界面（见图1.4.10）。
图1.4.10主配置界面
按“O”进入配置界面，如图1.4.11配置界面
图1.4.11配置界面
按上下键选择Serialportsetup，进入端口设置界面，这里有几个重要选项改为如下值（见
图1.4.12）：
（在Changewhichsetting后按哪个字母就进入哪项的配置，如按A进行端口号配置。
）
A————SerialDevice：
/dev/ttyS0（端口号使用串口1）
E————BPS/par/bits：
/1152008N1（波特率）
F，E硬件流，软件流都改为NO，若要使用PC机的串口2来接板子的串口1做监
控，改为：
/dev/ttyS1即可。
3.选好后按ESC键退出到图1.4.11所示画面，选择Savesetupasdf1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,启动2410－S，即可在minicom上看到启
动信息，并可以执行操作控制。
图1.4.12端口设置界面
Linux开发软件的安装目录结构
表格1.4.1均以/arm2410s目录为起点：
编译器安装路径说明如表1.4.2所示：
上述诸多程序的源代码都在光盘中提供.
在安装完成LINUX后，就是对LINUX的网络环境的配置，最主要是配置NFS服务器。
实验三、LinuxC程序设计
实验目的
1、Vi编辑器的使用
2、gcc编译器的使用，编译LinuxC程序
一，使用Vi编辑器完成以下4个文件的内容输入：
hello.h
starfun.h
hello.c
star.c
Starfun.h文件内容如下：
/*****starfun.h*****/
#ifndefSTARFUN_H
#defineSTARFUN_H
#defineNUM4
#defineNUMBER3
intstar1（）{
inti,j,k;
for（k=1;k<=NUM;++k）{
for（i=1;i<=（NUM-k）;++i）
printf（""）;
for（j=1;j<=（2*k-1）;++j）
printf（"*"）;
printf（"\n"）;
}
return0;
}
intstar2（）{
inti,j,k;
for（k=NUMBER;k>=0;--k）{
for（i=1;i<=（NUMBER-k+1）;++i）
printf（""）;
for（j=1;j<=（2*k-1）;++j）
printf（"*"）;
printf（"\n"）;
}
return0;
}
#endif
hello.h文件内容如下：
/*hello.h*/
#ifndefHELLO_H
#defineHELLO_H
voidhello（）{
star1（）;
printf（"hello,myfriends\n"）;
}
#endif
hello.c文件内容如下：
voidshowhello（）{
hello（）;
}
star.c文件内容如下：
#include"starfun.h"
#include"hello.h"
#include
intmain（）{
star1（）;
star2（）;
showhello（）;
return0;
}
Vi编辑器的使用，可以参考PPT和Vi.doc文档，在使用Vi编辑器的过程中，注意使用Vi的单行和多行复制命令，练习字符串查找替换命令，删除一个字符，删除光标后整个内容命令，删除一行命令，恢复删除，保存和退出命令等命令，并尝试使用其他命令。
掌握
#ifndefSTARFUN_H
#defineSTARFUN_H
的宏定义用法
二．使用gcc编译器，编译程序
第一种方法：
分步进行
1．由star.cstarfun.h文件生成star.o目标文件
gcc-cstar.c-ostar.o
2．由hello.chello.hstarfun.h生成hello.o目标文件
gcc-chello.c-ohello.o
3．由hello.ostar.o生成应用程序myprog
gccstar.ohello.o-omyprog
[root@localhost01_hello]#./myprog
*
***
*****
*******
*****
***
*
*
***
*****
*******
hello,myfriends
第二种方法：
一条命令完成以上操作
gccstar.chello.c-omyprog
结合本次课的PPT关于gcc部分，体会gcc编译器编译的过程，并在实验报告中描述
在以上编译中尝试
[root@localhost01_hello]#gccstar.chello.c-omyprog
[root@localhost01_hello]#gcc-wstar.chello.c-omyprog
[root@localhost01_hello]#gcc-Wallstar.chello.c-omyprog
Infileincludedfromstar.c:
1:
starfun.h:
Infunction`star1':
starfun.h:
13:
warning:
implicitdeclarationoffunction`printf'
star.c:
Infunction`main':
star.c:
8:
warning:
implicitdeclarationoffunction`showhello'
hello.c:
Infunction`showhello':
hello.c:
4:
warning:
implicitdeclarationoffunction`hello'
体会-Wll-w选项的作用
查阅当前的gcc版本命令
[root@localhost01_hello]#gcc-v
Readingspecsfrom/usr/lib/gcc-lib/i386-redhat-linux/3.2.2/specs
Configuredwith:
../configure--prefix=/usr--mandir=/usr/share/man--infodir=/usr/share/info--enable-shared--enable-threads=posix--disable-checking--with-system-zlib--enable-__cxa_atexit--host=i386-redhat-linux
Threadmodel:
posix
gccversion3.2.220030222（RedHatLinux3.2.2-5）
三．使用动态库
（1）[root@localhost01_hello]#gcc-c-fpichello.c
[root@localhost01_hello]#ls
amakehello.chello.hhello.omakefile_01makefile_02makefile_03Makefile_rulestar.cstarfun.h
（2）[root@localhost01_hello]#gcc-shared-s-olibhello.sohello.o
[root@localhost01_hello]#ls
amakehello.chello.hhello.olibhello.somakefile_01makefile_02makefile_03Makefile_rulestar.cstarfun.h
注意libhello.so库文件的命名格式，
（1）
（2）也可以用下边命令替代
gcc-fpic-shared-shello.c-olibhello.so
[root@localhost01_hello]#cplibhello.so/usr/lib
注意/usr/lib为用户库自动搜索路径
[root@localhost01_hello]#gcc-lhellostar.c-omystar
[root@localhost01_hello]#lddmystar
libhello.so=>/usr/lib/libhello.so（0x4002d000）
libc.so.6=>/lib/tls/libc.so.6（0x42000000）
/lib/ld-linux.so.2=>/lib/ld-linux.so.2（0x40000000）
[root@localhost01_hello]#./mystar
*
***
*****
*******
*****
***
*
*
***
*****
*******
hello,myfriends
[root@localhost01_hello]#
四，使用静态库
[root@localhost01_hello]#rm*.o
rm：
是否删除一般文件‘hello.o’?
y
[root@localhost01_hello]#rmmystar
rm：
是否删除一般文件‘mystar’?
y
[root@localhost01_hello]#
[root@localhost01_hello]#rmlibhello.*
[root@localhost01_hello]#gcc-chello.c-ohello.o
[root@localhost01_hello]#ar-rclibhello.ahello.o
[root@localhost01_hello]#gccstar.clibhello.a-omystar
[root@localhost01_hello]#./mystar
*
***
*****
*******
*****
***
*
*
***
*****
*******
hello,myfriends
五．调试器的使用
1．gdb
进入02_gdb目录
执行
[root@localhost02_gdb]#gcc-geg1.c-oeg1
[root@localhost02_gdb]#gdbeg1
GNUgdbRedHatLinux（5.3post-0.20021129.18rh）
Copyright2003FreeSoftwareFoundation,Inc.
GDBisfreesoftware,coveredbytheGNUGeneralPublicLicense,andyouare
welcometochangeitand/ordistributecopiesofitundercertainconditions.
Type"showcopying"toseetheconditions.
ThereisabsolutelynowarrantyforGDB.Type"showwarranty"fordetails.
ThisGDBwasconfiguredas"i386-redhat-linux-gnu"...
（gdb）run
Startingprogram:
/home/qianzg/ARM2410DEMO/02_gdb/eg1
ProgramreceivedsignalSIGFPE,Arithmeticexception.
0x0804833finwib（no1=8,no2=8）ateg1.c:
6
6result=no1/diff;
参考“使用GDB调试Linux软件.htm”使用gdb
实验四Makefile文件的编写
实验目的
1、正确理解Makefile文件
2、学会使用Vi编写Makefile文件
实验内容1．使用Makefile之一
理论部分请参阅PPT和“熟悉Linux开发环境.doc”编写Makefile文件
由该Makefile文件编译第一节中的hello.hstarfun.hhello.cstar.c四个文件
2．使用automake
[root@localhosthello]#vihello.c
[root@localhosthello]#ls
hello.c
[root@localhosthello]#autoscan
[root@localhosthello]#ls
autoscan.logconfigure.scanhello.c
[root@localhosthello]#viconfigure.scan
[root@localhosthello]#ls
autoscan.logconfigure.scanhello.c
[root@localhosthello]#mvconfigure.scanconfigure.in
[root@localhosthello]#ls
autoscan.logconfigure.inhello.c
[root@localhosthello]#viconfigure.in
[root@localhosthello]#aclocal
[root@localhosthello]#ls
aclocal.m4autoscan.logconfigure.inhello.c
[root@localhosthello]#autoconf
[root@localhosthello]#ls
aclocal.m4autom4te.cacheautoscan.logconfigureconfigure.inhello.c
[root@localhosthello]#viMakefile.am
[root@localhosthello]#ls
aclocal.m4autom4te.cacheautoscan.logconfigureconfigure.inhello.cMakefile.am
[root@localhosthello]#automake--add-missing
configure.in:
installing`./install-sh'
configure.in:
installing`./mkinstalldirs'
configure.in:
installing`./missing'
Makefile.am:
installing`./depcomp'
[root@localhosthello]#ls
aclocal.m4auto
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