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实验四 基于 ARM 的嵌入式 Linux 开发环境建立【实验目的】1. 掌握嵌入式 Linux 开发环境的基本流程。2. 熟悉 Linux 操作系统3. 熟悉嵌入式开发平台【实验内容】在 PC 机虚拟机下的 Linux 系统中建立基于 ARM 的嵌入式 Linux 开发环境。1.学会网口的配置2.Minicom 端口的使用【预备知识】1.了解 ARM9 处理器结构2.了解 Linux 系统结构3. 了解 ARM 开发板使用常识【实验设备和工具】硬件:PC 机 Pentium100 以上,ARM 嵌入式开发平台软件:PC 机 Linux 操作系统MINICOM AMRLINUX 开发环境【实验原理】1.交叉编译器 在一种计算机环境中运行的编译程序,能编译出在另外一种环境下运行的代码,我们就称这 种编译器支持交叉编译,这个编译过程就叫交叉编译。简单地说,就是在一个平台上生成另 一个平台上的可执行代码。这里需要注意的是所谓平台,实际上包含两个概念:体系结构(Architecture)、操作系统(Operating System)。同一个体系结构可以运行不同的操作 系统;同样,同一个操作系统也可以在不同的体系结构上运行。举例来说,我们常说的x86Linux平台实际上是Intel x86体系结构和Linux for x86操作系统的统称;而x86 WinNT平台实际上是Intel x86体系结构和Windows NT for x86操作系统的简称。 交叉编译这个概念的出现和流行是和嵌入式系统的广泛发展同步的。我们常用的计算机软件,都需要通过编译的方式,把使用高级计算机语言编写的代码(比如C代码)编译(compile) 成计算机可以识别和执行的二进制代码。比如,我们在Windows平台上,可使用Visual C+开发环境,编写程序并编译成可执行程序。这种方式下,我们使用PC平台上的Windows工具 开发针对Windows本身的可执行程序,这种编译过程称为native compilation,中文可理解为本机编译。然而,在进行嵌入式系统的开发时,运行程序的目标平台通常具有有限的存储 空间和运算能力,比如常见的 ARM 平台,其一般的静态存储空间大概是16到32MB,而CPU的主频大概在100MHz到500MHz之间。这种情况下,在ARM平台上进行本机编译就不太可能了, 这是因为一般的编译工具链(compilation tool chain)需要很大的存储空间,并需要很强的CPU运算能力。为了解决这个问题,交叉编译工具就应运而生了。通过交叉编译工具,我 们就可以在CPU能力很强、存储空间足够的主机平台上(比如PC上)编译出针对其他平台的可执行程序。要进行交叉编译,我们需要在主机平台上安装对应的交叉编译工具链(cross compilation tool-chain),然后用这个交叉编译工具链编译我们的源代码,最终生成可在目标平台上运 行的代码。常见的交叉编译例子如下:1、在Windows PC上,利用RVDS(ARM 开发环境),使用armcc编译器,则可编译出针对ARM CPU的可执行代码。2、在Linux PC上,利用arm-linux-gcc编译器,可编译出针对Linux ARM平台的可执行代码。3、在Windows PC上,利用cygwin环境,运行arm-elf-gcc编译器,可编译出针对ARM CPU的 可执行代码。2.NFS服务NFS是Net File System的简写,即网络文件系统.网络文件系统是FreeBSD支持的文件系统中的一种,也被称为NFS. NFS允许一个系统在网络 上与它人共享目录和文件。通过使用NFS,用户和程序可以像访问本地文件一样访问远端系统上的文件。NFS至少有两个主要部分:一台服务器和一台(或者更多)客户机。客户机远程访问存放在 服务器上的数据。为了正常工作,一些进程需要被配置并运行。在本实验中就是将PC机作为服务器,而将ARM开发板作为客户机,这样ARM开发板就可以远程访问存放在在PC机上的数据,这样可以缩短研发周期,更方便的调试程序。【实验步骤】1. 双击桌面上 VMWARE,打开 Linux 虚拟机2. 点击启动虚拟机,启动虚拟机3. 以 root 身份登陆虚拟机,密码 1234564. 其他步骤详见实验指导书【实验结果和程序】基于 ARM 的嵌入式 Linux 开发环境建立完毕。【思考题】1.如何验证交叉编译器已安装成功?答:在终端输入命令: cd /arm/rootfs/home/driver (文件夹里已有test_led.c文件)arm-linux-gcc o test_led test_led.c若有可执行文件 test_led 生成则表示交叉编译器已安装成功2.如果我们需要变更根文件系统的目录,该如何设置使得 ARM 开发板可以成功挂载? 答:修改/etc/exports 文件的内容,将/arm/rootfs *(rw,sync,no_root_squash) 改为/XX/XXX*(rw,sync,no_root_squash) (/XX/XXX 为变更后点的文件目录)3.怎么在 u-boot 命令行下修改 ARM 开发板的 IP?答:输入 setenv ip=x.x.x.x:192.168.0.1:192.168.0.1:255.255.255.0:uestc:eth0:offSaveenvx,x,x,x 为 ARM 开发板的新 IP。【实验结论】本实验实现了基于 ARM 的嵌入式 Linux 开发环境建立
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