嵌入式系统软件移植与Linux下程序开发剖析.ppt

嵌入式系统讲义第6章 嵌入式系统软件移植与Linux下程序开发 周国运 2007.9 本章主要内容 1、Bootloader及vivi移植 2、嵌入式Linux内核及移植 3、基于Linux的应用程序开发 4、基于Linux的驱动程序开发 5、驱动程序开发实例 6.1 Bootloader 及vivi移植 本节内容 1、Bootloader简介 2、Bootloader工作模式 3、Bootloader启动过程 4、vivi Bootloader源代码分析 5、vivi Bootloader接口命令 6、vivi 源代码修改移植 嵌入式系统软件开发流程 6.1.1 Bootloader简介 Bootloader，为引导加载程序，是嵌入式系统加电后运行的第一段代码，相当于PC机的BIOS。 Bootloader的位置：通常固化在硬件上的某个固态存储设备上，加电后自启动。 Bootloader功能：初始化硬件设备、建立内存空间的映射图，将系统的软、硬件环境带到一个合适的状态，以便为最终调用操作系统内核准备好正确的环境。 Bootloader在软件的层次位置 Bootloader的地址：在嵌入式系统中，系统在上电或复位时从地址0x0000,0000处开始执行，在这个地址处安排的就是Bootloader。 Bootloader是严重地依赖于硬件而实现的。每种不同体系结构的处理器都有不同的Bootloader。不过Bootloader的发展也趋于支持多种体系结构，如现在比较成熟的vivi、RedBoot和U-Boot等。 几种发布的Bootloader 1、vivi vivi是韩国Mizi公司开发的Bootloader，适用于ARM9处理器。 2、RedBoot RedBoot即红帽(Red Hat)嵌入式调试引导程序，是一种用于嵌入式系统的独立开放源代码引导/装载器。 3、U-Boot U-Boot（Universal Bootloader）由德国DENX小组开发，是一款目前功能较为强大的开源Bootloader程序，它支持多种处理器平台，包括ARM、PowerPC、MIPS等。 6.1.2 Bootloader操作模式 大多数Bootloader都有两种不同的操作模式：“启动加载”模式和“下载”模式。其区别对于开发人员才有意义。 从最终用户的角度看，Bootloader的作用就是用来加载操作系统，而并不存在所谓的启动加载模式与下载模式的区别。 1、启动加载（Bootloading）模式 启动加载模式称为“自举”（Autonomous）模式。即Bootloader从目标机上的某个固态存储设备上将操作系统加载到 RAM 中运行，整个过程并没有用户的介入。 启动加载模式是 Bootloader的正常工作模式，在嵌入式产品发布的时侯，Bootloader必须工作在这种模式下。 2、下载（Downloading）模式 下载方式：在这种模式下，目标机上的Bootloader将通过串口连接或网络连接等通信手段从主机下载文件。 下载内容及存储：主要是下载内核映像和根文件系统映像等。从主机下载的文件通常首先被Bootloader保存到目标机的RAM中，然后再被 Bootloader写到目标机上的FLASH 类固态存储设备中。 下载模式应用场合：Bootloader的这种模式通常在第一次安装内核与根文件系统时被使用；此外，以后的系统更新也会使用到这种工作模式。 用户应用接口：工作于这种模式下的Bootloader通常都会向它的终端用户提供一个简单的命令行接口。 如在RedBoot下，将出现“RedBoot”提示符；在vivi Bootloader 下出现“vivi”提示符。 2、下载（Downloading）模式 RedBoot的Bootloader 像RedBoot或U-Boot等功能强大的Bootloader通常都可同时支持这两种工作模式，而且允许用户在这两种工作模式之间进行切换。 比如，RedBoot在启动时处于正常的启动加载模式，但是它会延时3秒等待终端用户按下任意键而将RedBoot切换到下载模式。如在等待时间内没有接收到用户按键，则继续启动 Linux 内核。 6.1.3 Bootloader启动过程 Bootloader的启动可以分为两个阶段 1、第一阶段 阶段1主要包含依赖于CPU体系结构及硬件设备的初始化等。通常都用汇编语言来实现。这个阶段的任务有5： (1)、基本的硬件设备初始化 这是 Bootloader 一开始就执行的操作，其目的是为阶段2 的执行、以及随后kernel 的执行准备好一些基本的硬件