电子科技大学微机原理实验指导书注释版exp3.pdf

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1、实验四基于ARM的嵌入式Linux开发环境建立/*这次实验在Linux环境下，很多操作和Windows下很丌同，大多数命令是在命令行下面配置的，少数用到了RedHat类Linux的Setup（其实也可以在文本下配置）*/一．实验目的1.掌握Linux系统下交叉编译器的安装和配置2.掌握在主机上启动实验所需系统服务的方法3.掌握搭建嵌入式Linux开发环境的基本流程4.掌握u-boot命令并自行设置启动参数二．实验内容1.在PC机的Linux系统下建立基于ARM的嵌入式Linux开发环境2.进入u-boot命令行模式并设置启动参数三．

2、预备知识1.了解ARM9处理器结构2.了解Linux系统结构四．实验设备与工具硬件：ARM嵌入式开发平台，PC机Pentium100以上。软件：PC机Linux操作系统＋MINICOM＋AMRLINUX开发环境五．实验原理与说明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

3、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Intelx86体系结构和Linuxforx86操作系统的统称；而x86WinNT平台实际上是Intelx86体系结构和WindowsNTforx86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W

4、indows平台上，可使用VisualC++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nativecompilation，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（compila

5、tiontoolchain）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（crosscompilationtool-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WindowsPC上，利用ADS（ARM开发环境），使用armcc编译器，则可

6、编译出针对ARMCPU的可执行代码。2、在LinuxPC上，利用arm-linux-gcc编译器，可编译出针对LinuxARM平台的可执行代码。3、在WindowsPC上，利用cygwin环境，运行arm-elf-gcc编译器，可编译出针对ARMCPU的可执行代码。2.NFS服务NFS是NetFileSystem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

7、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。3.Bootloader简介Bootloader，又称引导加载程序，是系统加电后运行的第一段软件代码。PC机中的引导加载程序由BIOS(其本质就是一段固件程序)和位于硬盘MBR中的OSBootLoader（比如，LILO和GRUB等）一起组成。BIOS在完成

8、硬件检测和资源分配后，将硬盘MBR中的BootLoader读到系统的RAM中，然后将控制权交给OSBootLoader。BootLoader的主要运行任务就是将内核映像从硬盘上读到RAM中，然后跳转到内核的入口点去运行，也即开始启动操