linux在arm上的移植和应用
本文试图解决的问题是将linux3.14版本的内核移植到fs4412（ARM9）开发板，我采用的是方法构建交叉编译工具编译内核设备树。具体步骤说明包含串口控制调试，指导引导程序、内核和文件系统创建编译。通过TFTP服务，将内核和设备树移植到开发板。本项目实现了Linux系统和指令可以在开发板上进行执行。本文将对人们学习和了解Linux系统的移植有些小小的帮助，以此实现设备转向小型化和智能化。关键词 fs4412，移植，Linux3.14，文件系统
目 录
1 引言 1
1．1 课题研究的背景和目的 1
1．2 嵌入式系统的特点和发展趋势 1
1．3 课题的主要工作 1
2 Linux系统构成和开发环境搭建 2
2．1 Linux系统的体系结构 2
2．2 Linux系统的硬件平台 2
2．3 Linux开发环境的搭建 4
2．4 本章小结 6
3 BootLoader程序对Linux的引导 7
3．1 BootLoader简介 7
3．2 BootLoader的启动模式 7
3．3 UBoot移植分析 8
3．4 以UBoot2013.01为例的系统移植 9
3．5 本章小结 12
4 Linux内核的编译、移植 12
4．1 Makefile 12
4．2 Linux3.14的配置与编译 12
4．3 本章小结 14
5 文件系统的制作 15
5．1 yaffs文件系统 15
5．2 文件系统制作过程 15
5．3 本章小结 17
6 测试与调试 17
7 应用与前景 18
结 论 19
致 谢 20
参 考 文 献 21
附 录 22
1 引言
1．1 课题研究的背景和目的
在科技日益发展的今天，嵌入式技术被广泛地应用于日常生活和社 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
会生产的多个方面，如银行的智能排队，餐厅的自助点餐，仓库和棚室的监控等等。随着嵌入式的硬件速度和容量不断地向个人电脑靠近，使得在嵌入式产品上运行操作系统成为可能。越来越多的企业开始致力于将现有的优秀软件应用于嵌入式系统，大大加快了嵌入式的发展进程。将Linux系统移植到arm上可以实现设备的小型化和智能化，以较低的成本更加灵活的作用于各个领域。
通过将Linux3.14在exynos4412上的移植，了解系统移植的基本思路和实现方法，
搭建嵌入式Linux的软件开发平台，以便于做二次开发。
1．2 嵌入式系统的特点和发展趋势
嵌入式具有良好的可裁剪性，高效的实时性，拥有统一的设备驱动的接口，为用户提供友好的图形化界面，操作方便、简单。此外，嵌入式系统还有较好的稳定性和适应性，非常适合拆卸和移植。
我国嵌入式的软件市场已经处于正式发展阶段，未来的市场发展将着重于应用范围的扩展。随着互联网的发展以及互联网技术在信息社会服务、家电家居、工业控制技术等领域的应用，嵌入式系统与互联网的结合将代表这嵌入式技术的真正未来。
1．3 课题的主要工作
本篇论文以Linux3.14内核为例，对移植到exynos4412（ARM CortexA9）的过程进行具体介绍。从官网上获取相关的源码，通过裁剪和移植，将Linux系统移植到开发板，最终在开发板上能够执行Linux的操作指令。
主要工作：
（1）搭建Linux交叉编译环境：开发板的存储空间较小，无法直接放入Linux系统，通过在PC机上对内核代码进行编译，处理需要的运行程序才可以；
烧写uboot引导程序：内核在开发板上的启动需要有引导程序来引导，BootLoader在开发板上电开始运行，对开发板进行初始化并且引导Linux内核。因为BootLoader与CPU以及电路板配置相关，所以要根据实际使用的开发板进行烧写移植；
配置、编译Linux内核，并进行移植：了解、分析Linux系统移植的步骤和关键，对Linux3.14内核源码进行修改、配置、编译和移植
（4）制作文件系统：创建相应的文件夹，添加相关文件，移植后可以构建与Linux系统相符的文件系统。
2 Linux系统构成和开发环境搭建
2．1 Linux系统的体系结构
Linux的系统体系大体上包括驱动程序、内核、接口库和外围，可以分为两块： （1）用户空间：由应用程序，c库，shell组成
内核空间：由系统调用，内核，硬件平台，平台依赖代码组成
图2.1 Linux的系统结构
2．2 Linux系统的硬件平台
2.2.1 FS4412开发板简介
FS4412的处理器使用了Samsung最新的ARM CortexA9四核CPU的Exynos4412，1.41.6GHz的主频，采用了最新的32nm的先进工艺制作，大大降低了使用的功耗。
在本次课题中，我使用该开发板进行UBoot2013.01版本的移植，以及Linux3.14设备树的开发。
图2.2 fs4412硬件设备资源
2.2.2 硬件系统整体结构
图2.3 Exynos4412 SCP结构框图
目 录
1 引言 1
1．1 课题研究的背景和目的 1
1．2 嵌入式系统的特点和发展趋势 1
1．3 课题的主要工作 1
2 Linux系统构成和开发环境搭建 2
2．1 Linux系统的体系结构 2
2．2 Linux系统的硬件平台 2
2．3 Linux开发环境的搭建 4
2．4 本章小结 6
3 BootLoader程序对Linux的引导 7
3．1 BootLoader简介 7
3．2 BootLoader的启动模式 7
3．3 UBoot移植分析 8
3．4 以UBoot2013.01为例的系统移植 9
3．5 本章小结 12
4 Linux内核的编译、移植 12
4．1 Makefile 12
4．2 Linux3.14的配置与编译 12
4．3 本章小结 14
5 文件系统的制作 15
5．1 yaffs文件系统 15
5．2 文件系统制作过程 15
5．3 本章小结 17
6 测试与调试 17
7 应用与前景 18
结 论 19
致 谢 20
参 考 文 献 21
附 录 22
1 引言
1．1 课题研究的背景和目的
在科技日益发展的今天，嵌入式技术被广泛地应用于日常生活和社 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
会生产的多个方面，如银行的智能排队，餐厅的自助点餐，仓库和棚室的监控等等。随着嵌入式的硬件速度和容量不断地向个人电脑靠近，使得在嵌入式产品上运行操作系统成为可能。越来越多的企业开始致力于将现有的优秀软件应用于嵌入式系统，大大加快了嵌入式的发展进程。将Linux系统移植到arm上可以实现设备的小型化和智能化，以较低的成本更加灵活的作用于各个领域。
通过将Linux3.14在exynos4412上的移植，了解系统移植的基本思路和实现方法，
搭建嵌入式Linux的软件开发平台，以便于做二次开发。
1．2 嵌入式系统的特点和发展趋势
嵌入式具有良好的可裁剪性，高效的实时性，拥有统一的设备驱动的接口，为用户提供友好的图形化界面，操作方便、简单。此外，嵌入式系统还有较好的稳定性和适应性，非常适合拆卸和移植。
我国嵌入式的软件市场已经处于正式发展阶段，未来的市场发展将着重于应用范围的扩展。随着互联网的发展以及互联网技术在信息社会服务、家电家居、工业控制技术等领域的应用，嵌入式系统与互联网的结合将代表这嵌入式技术的真正未来。
1．3 课题的主要工作
本篇论文以Linux3.14内核为例，对移植到exynos4412（ARM CortexA9）的过程进行具体介绍。从官网上获取相关的源码，通过裁剪和移植，将Linux系统移植到开发板，最终在开发板上能够执行Linux的操作指令。
主要工作：
（1）搭建Linux交叉编译环境：开发板的存储空间较小，无法直接放入Linux系统，通过在PC机上对内核代码进行编译，处理需要的运行程序才可以；
烧写uboot引导程序：内核在开发板上的启动需要有引导程序来引导，BootLoader在开发板上电开始运行，对开发板进行初始化并且引导Linux内核。因为BootLoader与CPU以及电路板配置相关，所以要根据实际使用的开发板进行烧写移植；
配置、编译Linux内核，并进行移植：了解、分析Linux系统移植的步骤和关键，对Linux3.14内核源码进行修改、配置、编译和移植
（4）制作文件系统：创建相应的文件夹，添加相关文件，移植后可以构建与Linux系统相符的文件系统。
2 Linux系统构成和开发环境搭建
2．1 Linux系统的体系结构
Linux的系统体系大体上包括驱动程序、内核、接口库和外围，可以分为两块： （1）用户空间：由应用程序，c库，shell组成
内核空间：由系统调用，内核，硬件平台，平台依赖代码组成
图2.1 Linux的系统结构
2．2 Linux系统的硬件平台
2.2.1 FS4412开发板简介
FS4412的处理器使用了Samsung最新的ARM CortexA9四核CPU的Exynos4412，1.41.6GHz的主频，采用了最新的32nm的先进工艺制作，大大降低了使用的功耗。
在本次课题中，我使用该开发板进行UBoot2013.01版本的移植，以及Linux3.14设备树的开发。
图2.2 fs4412硬件设备资源
2.2.2 硬件系统整体结构
图2.3 Exynos4412 SCP结构框图
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