7_uClinux简介

uClinux开发环境建立
在linux环境下建立uClinux开发环境


安装编译器
下载并安装uClinux源代码
uClinux开发环境建立
安装编译器
如果采用arm-elf-tools交叉编译环境arm-elf-tools20030314.sh，该工具可以从 /pub/uClinux/arm-elf-tools/ 上下载。 在Linux控制台下执行以下命令：
uClinux开发环境建立
Windows+VMWare虚拟机环境下的uClinux开发
VMWare是运行于Windows中的一个应用程序，是 一个虚拟机，可以在其上安装多个操作系统，相当于在 Windows上安装一个虚拟的操作系统。 如果需要使用只支持Windows环境下调试的调试器， 可以通过在VMWare中安装linux虚拟机，在该虚拟机中进 行编辑、编译uClinux，然后通过网络（ftp、nfs、ssh）等 手段传送到Windows中，进行调试，这样编译和调试可以 分别在linux和windows环境下但是是在一台电脑中完成， 它的缺点是系统要求较高，运行速度慢。 也可以在两台电脑中分别安装linux和windows，分别 实现编译和调试。
uClinux开发环境建立
在Windows+Cygwin环境下进行uClinux开发
Cygwin是运行于Windows中的一个应用程序，它可 以使得Linux环境下的应用程序可以在Cygwin环境下进 行编译，即可以在Windows进行编译。 uClinux内核配置和编译等在Cygwin环境下运行，程 序编辑和调试都在Windows环境下进行，必须采用支持 Windows下进行linux调试的调试器（如ADT1000A）才 能进行调试，否则只能通过BOOTLOADER进行简单的 程序烧写运行等 调试信息的打印可以通过串口完成，使用Windows 上的超级终端工具接收并显示目标板传送的打印信息
uClinux开发环境建立
arm-elf- 交叉编译器(推荐使用)
arm-elf-gcc arm-elf-ld arm-elf-as arm-elf-objdump


arm-elf-objcopy
arm-elf-gdb
uClinux开发环境建立
arm-linux- 交叉编译器
arm-linux-gcc arm-linux-ld arm-linux-as
uClinux开发过程
uClinux映像(image)文件结构
uClinux映像由内核(kernel)和文件系统(fs)组成。 可以将kernel和fs统一编译到一个映像(image)文件中，也 可以将kernel和fs独立地放置于不同的映像文件中（烧写到 FLASH的不同区域），这需要通过修改Makefile文件和内核 中的文件系统加载代码实现。 uClinux支持压缩核心(zImage)，它是对原核心映像文件 (linux.bin)进行压缩，并在压缩后的文件头部添加一段解压缩 代码。在该程序运行时，先运行这段解压缩代码将程序解压 缩到uClinux核心运行地址，完成后，跳转到核心运行。
uClinux简介
uClinux
uClinux继承了linux的大多数特性： 开源
免费
高度可裁剪：通常内核小于 512KBytes，文件系统可 从几十KBytes到几Mbytes不等，视应用程序大小而定。 许多linux的应用程序和驱动程序可以直接或者经过 很小改动就可以在uClinux上运行
GNU交叉编译


uClinux采用GNU交叉编译器
GNU的交叉编译器，包括以下组件：
1. Gcc交叉编译器，即在宿主机上开发编译目标上可 运行的二进制文件； 2. Binutils辅助工具，包括objdump、objcopy等； 3. Gdb调试器。 对于ARM可以采用如下两个版本的编译器： arm-elfarm-linux-


arm-linux-objdump
arm-linux-objcopy arm-linux-gdb
uClinux开发环境建立
选择uClinux开发环境
单机模式（一台计算机）


Linux环境，推荐RedHat 9.0
Windows环境 + Cygwin


Windows环境 + VMWare虚拟机（安装RedHat 9.0）
uClinux简介
uClinux与linux的区别 － 内存管理
uClinux运行于没有MMU的处理器上
使用平坦式（flat）内存管理模式，虚拟内存到物理 内存是一对一的映射关系
uClinux简介
uClinux与linux的区别－fork与vfork
uClinux的多进程管理只能通过vfork来实现
uClinux内核移植
uClinux发行版本的目录结构
Documentation
uClinuxdist
config glibc images lib linux-2.0.x linux-2.4.x linux-2.6.x romfs uClibc user vendors
帮助文档 配置脚本 glibc库源代码 映像文件目录 标准C库uC-libc linux-2.0.x内核 linux-2.4.x内核 linux-2.6.x内核 编译生成的根文件系统 标准C库uClibc 应用程序源代码 制造商配置文件
sh arm-elf-tools-20030314.sh 安装完成后，键入arm-elf-gcc, 如果能看到下面的输 出信息:
Reading specs from /usr/local/lib/gcc-lib/arm-elf/2.95.3/specsgcc version 2.95.3 20010315 (release) (ColdFire patches - 20010318 from /coldfire/)(uClinux XIP and shared lib patches from /)
表示arm-elf-交叉编译环境已经建立起来了。
uClinux开发环境建立
下载并安装uClinux源代码
在uCLinux的主页上有相关发行版 本的源代码、编译工具等下载。 在linux下将该文件拷贝到home目录下，然后在该 目录下执行：tar zxvf uClinux-dist-？？.tar.gz， 当 tar 程 序 运 行 完 毕 后 ， 在 home 目 录 下 会 有 一 个 uClinux-dist的新目录，这个目录就是uClinux的源 码根目录，里面有进行uClinux开发的所有的源代码。 也可以从网上下载uClinux-dist发行版本，然后解压。
第七章 uClinux
1
uClinux简介
2 uClinux开发过程
3 uClinux开发环境建立
4 5
uClinux内核移植
uClinux应用程序设计
uClinux简介
uClinux
Linux与UNIX系统兼容，开放源代码。 Linux原本被设计为桌面系统，现在广泛应用于服务器领 域。而更大的影响在于它正逐渐应用于嵌入式设备。 uCLinux可以说是最早的嵌入式Linux发行版本。它是为没有 MMU的处理器而设计的，进而发展了一个完整的开发平台， 包括编译、调试等工具。 uCLinux这个单词中u表示Micro，小，C表示Control， 控制，所以uCLinux就是Micro-Control-Linux，字面上的理 解就是“针对微控制领域而设计的Linux系统”。 在uCLinux的主页上有相关发行版本的 源代码、编译工具等下载。
双机模式（两台计算机） Windows + Linux
uClinux开发环境建立
在linux环境下进行uClinux开发
uClinux的程序编辑、编译、调试都在Linux环境进行 必须采用支持GDB的调试器（如ADT1000A）才能 进行调试，否则只能通过BOOTLOADER进行简单的程 序烧写运行等 调试信息的打印可以通过串口完成，使用linux下的 minicom超级终端程序（类似于Windows上的超级终端工 具）接收并显示目标板传送的打印信息 uClinux串口驱动完成后，可以通过内核打印函数 printk向串口打印信息，这是uClinux内核调试过程中最 有效的手段
uClinux简介
uClinux与uC/OS-II的区别－开发工具
uClinux发布中包含了编译器和调试器等工具，它们 都采用GCC编译器，汇编语法一致。 uC/OS-II没有指定编译器，在不同的平台下使用该 平台下的编译器，而各个编译器，其汇编语法不同，因 此，在不同类型平台下，汇编程序不一致。
uClinux开发过程
uClinux内核组成


初始化程序段(init段) 约32KBytes。
数据段(data) 50～100KBytes左右。
未初始化数据段(bss) 100～150KBytes左右。 代码段(text) 300KBytes左右
如果kernel和fs编译在一起，内核映像还包含文件系统 (romfs) > 80KBytes
vfork使父进程锁定直到子进程exec()或者exit()
uClinux简介
uClinux与uC/OS-II的区别－ 功能性
uClinux来源于linux，包含一整套的编译、调试等开 发工具、内核源代码、各种文件系统、图形接口、各种 协议、驱动程序以及丰富的应用程序。 而uC/OS-II确切的来说只是一个微内核，仅仅包含多 任务调度、简单内存管理等基本的多任务操作系统元素， 且多任务调度算法和内存管理等都比较简单。对于想实现 GUI、FS、协议等都必须另外购买或者移植，对于设备驱 动程序没有提供专门统一的接口。
uClinux开发过程
uClinux开发步骤
BOOTLOADE内核移植

应用程序开发
uClinux开发过程
支持uClinux开发的BOOTLOADER
初始化硬件
引导uClinux

烧写uClinux内核映像和文件系统
uClinux开发环境建立
uClinux内核移植
uClinux内核的目录结构
Documentation
linux-2.4.x
arch drivers fs include init lib mmnommu net script
uClinux发布中包含了多种平台下的移植，可以通过 配置内核选择体系结构和裁剪内核。 uC/OS-II的不同平台下的移植通过不同的移植代码 独立发布，没有一个统一的界面，通过宏定义进行内核 裁剪。
uClinux简介
uClinux与uC/OS-II的区别－实时性
uClinux内核不关心实时性问题，可以通过和 RTLinux配合来实现实时。 RTLinux处理实时任务，非实时任务由linux完成 RTLinux是为linux提供实时性的方法，同样也适用 于uClinux。通过RTLinux的patch，可以满足uClinux对 实时性的需求 uC/OS-II采用占先式内核，实时性好
uClinux简介
uClinux与uC/OS-II的区别－开发资源
在开发上，uClinux与linux采用相同的API调用，接 口文档齐全，书籍、网上资源也比较多。 uC/OS-II虽没有标准的API接口，但是其内核非常简 单、简洁，且书籍、网上资源也非常丰富。
uClinux简介
uClinux与uC/OS-II的区别－移植性
uClinux内核移植
uClinux内核移植
uCLinux内核的移植可以分为板级移植和片级移植。
对于uCLinux发行版本中已经支持的CPU通常只需要针对 板级硬件进行适当的修改即可，这种移植叫做板级移植。 而对于uCLinux发行版本中没有支持的CPU则需要添加相 应CPU的内核移植，这种移植叫做片级移植。