ARM嵌入式Linux系统的研究与实现

摘要

随着信息化、网络化、智能化的发展，嵌入式技术得到了极大的发展，嵌入式系统已经广泛地应用到人们生活的各个领域，如网络系统、智能家电、3G应用、汽车电子等。Linux操作系统以其稳定性好，可靠性高，源代码公开，可剪裁，版权免费等优点，已成为嵌入式领域的一股新兴力量，具有巨大的市场潜力和商业价值。而ARM以其高性能低功耗的特性成为目前应用最广泛的32位嵌入式处理器，ARM平台是Linux嵌入式系统移植的一个重点。研究Linux操作系统理论，进行嵌入式Linux系统的构建移植和应用程序的开发，具有重要的理论意义和现实意义。 S3C2410X是韩国三星公司生产的一款基于ARM920T体系结构的高性能CPU。研究课题以基于ARM9的S3C2410X嵌入式开发板为硬件平台核心，系统介绍了S3C2410X处理器的主要功能和系统的硬件组成，描述了JTAG、NAND Flash和以太网各主要接口单元电路的设计和实现。 本文首先研究了基于Linux的嵌入式交叉编译环境的构建。之后详细地研究了系统引导程序Bootloader的原理，分析了课题采用的系统引导程序VIVI的结构并在此基础上实现了VIVI的移植。接下来论文研究了ARM Linux内核结构和启动引导过程，讨论了ARM Linux内核移植及配置编译的具体方法和过程。作为嵌入式Linux移植的另外一个重点，课题还详细地研究了嵌入式Linux根文件系统的结构、根文件系统的构建。论文最后介绍了在已实现的系统平台上对串口的应用开发和应用socket进行网络通信。

目录

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英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题研究的背景

1.2主要研究内容

1.3论文章节安排

第二章嵌入式技术基础

2.1嵌入式系统

2.1.1嵌入式系统的定义及特点

2.1.2嵌入式操作系统

2.1.3嵌入式Linux

2.1.4嵌入式系统开发与调试

2.2 ARM微处理器

2.2.1 ARM微处理器的应用选型

2.2.2 ARM微处理器系列简介

2.2.3 ARM体系结构简介

第三章硬件平台

3.1三星ARM920T处理器S3C2410X

3.1.1S3C2410X功能介绍

3.1.2S3C2410X的存储映射

3.2系统的硬件单元电路设计

3.2.1S3C2410X引脚及控制信号

3.2.2 JTAG接口电路

3.2.3 NAND Flash接口电路

3.2.4以太网接口电路

第四章嵌入式Linux系统的研究和实现

4.1交叉编译环境的建立

4.2 Bootloader的研究与移植

4.2.1 Bootloader的工作原理

4.2.2 VIVI结构分析

4.2.3 VIVI移植实现

4.3 ARM Linux内核的移植

4.3.1内核启动过程

4.3.2内核移植需要修改的代码

4.3.3内核配置

4.3.4内核编译

4.4根文件系统的创建

4.4.1根文件系统的基本结构

4.4.2建立Cramfs根文件系统

4.5系统烧写步骤

4.5.1使用JTAG烧写VIVI

4.5.2使用Xmodem烧写内核和根文件系统

第五章基于ARM-Linux平台的应用

5.1嵌入式Linux串口应用开发

5.1.1串口概述

5.1.2串口设置方法

5.1.3串口通信

5.2嵌入式Linux网络通信

5.2.1 TCP／IP协议简介

5.2.2数据流通信和数据报通信

5.2.3使用socket编写网络通信程序

第六章总结与展望

参考文献

致 谢

攻读硕士期间发表论文情况