基于ARM9的嵌入式Linux应用开发平台的分析与实现

摘要

随着通信网络技术和集成电路设计的高速发展,嵌入式系统己成为当前IT领域的一个焦点。在各种嵌入式操作系统中,Linux凭借其源代码开放、功能强大且易于移植等优势成为嵌入式开发的首选。嵌入式技术已经呈现出了巨大的市场潜力和广阔的应用前景。因此在ARM芯片上构建嵌入式Linux系统开发平台成为嵌入式领域的一个热点。目前,ARM9系列的嵌入式微处理器已经成为市场主流,移植操作系统是开发嵌入式系统的前提和基础。
　　本论文的研究目的是在一个基于ARM9处理器(S3C2410)的硬件平台上构建嵌入式Linux应用开发平台,并得以应用。在移植研究过程中使用的源码都来自Internet,采用了较新的版本。论文首先概述了嵌入式系统、Linux操作系统和Linux2.6内核的新特性;然后分别介绍了硬件体系结构和交叉开发环境。依照嵌入式的启动顺序,依次详细分析了bootloader启动过程、Linux内核的启动过程和系统的初始化过程;论文中选用Linux2.6.14版本内核作为对Linux内核的研究对象,详细分析了Linux内核移植要点,给出了Linux内核移植的详细流程,并成功移植;论文还研究了嵌入式的文件系统,用Busybox构建了全新的嵌入式根文件系统Ramdisk,并给出了详细的构建过程。通过以上实践,实现了系统的正常启动;深入分析了网络驱动原理,并实现了DM9000以太网控制芯片的网络通信功能,为后续的二次开发提供了一个基本的平台。在比较了linux2.6版本驱动和2.4版本驱动基础上,以驱动简单的设备(LED和键盘)为例,阐述了针对Linux2.6版本内核的嵌入式系统设备驱动的开发过程。

目录

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题研究的背景和意义

1.1.1 嵌入式的发展历史和现状

1.1.3 嵌入式的发展趋势

1.2 本论文研究内容

第2章 嵌入式系统与嵌入式操作系统

2.1 嵌入式系统

2.1.1 嵌入式系统的概念与特点

2.1.2 "嵌入式"与单片机

2.2 嵌入式操作系统

2.2.1 Linux操作系统

2.2.2 Linux2.6内核的优点

第3章 实验开发平台及其开发环境的构建

3.1 HHARM9-EDU开发平台

3.1.1 总体硬件结构

3.1.2 核心板结构

3.2 构建交叉开发环境

第4章 嵌入式系统引导程序分析

4.1 bootloader概述

4.1.1 bootloader操作模式

4.1.2 bootloader启动过程

4.2 ppcboot分析

4.2.1 ppcboot源码结构的主要目录

4.2.2 ppcboot启动流程分析

4.3 针对Linux 2.6内核的引导程序

第5章 Linux内核移植

5.1 Linux内核启动过程及内核结构

5.1.1 Linux内核启动过程

5.1.2 Linux内核源码结构

5.2 linux 2.6.14内核移植的详细过程

第6章 嵌入式文件系统

6.1 根文件系统

6.2 用Busybox建立根文件系统(Ramdisk)

6.3 其它文件系统

6.4 虚拟文件系统(VFS)

6.5 安装多文件系统

第7章 在HHARM9-EDU平台上设备驱动的实现

7.1 设备驱动程序简介

7.2 Linux 2.6与2.4版本驱动比较分析

7.3 DM9000网络设备驱动的实现

7.3.1 网络驱动程序的简介

7.3.2 目标板DM9000网络接口的硬件连接

7.3.3 DM9000网络驱动程序设计与实现

7.3.4 网络通信应用测试

7.4 字符设备驱动程序开发

7.4.1 硬件设计

7.4.2 软件设计

7.4.3 软硬件结合调试

结论

参考文献

附录 系统启动过程输出信息

致谢

研究生履历