dA六、嵌入式系统初始化与操作系统的移植
嵌入式移植的一般流程
嵌入式移植的一般流程一、目标硬件分析目标硬件分析是移植过程的第一步，目的是了解目标硬件的体系结构、硬件资源和性能特点，以便于后续的软件适配和优化。
在进行目标硬件分析时，需要收集目标硬件的数据手册、规格说明以及其他相关的技术文档。
这些文档包括了硬件的内存布局、外设控制器、中断控制器、时钟等重要信息。
同时，还需要了解硬件的特性和限制，比如支持的指令集、数据总线和地址总线的位数等。
二、软件分析软件分析主要包括两个方面，即目标操作系统的了解和应用程序的分析。
首先，需要研究目标操作系统的内核结构、系统调用接口、中断处理方式以及任务调度等特性。
这有利于了解操作系统的工作原理和内部机制，以便于适配和调试。
其次，需要对应用程序进行分析，了解其结构和功能，以及在其他平台上的运行情况。
这有利于后续的代码移植和功能验证。
三、适配与调试适配与调试是移植过程中最重要的阶段，通过适配可以实现将软件运行在目标硬件上，而调试阶段可以解决运行中的问题。
首先，需要进行硬件适配，即修改操作系统的启动代码、中断向量表、设备驱动和外设控制器等，以适配目标硬件。
然后，需要根据目标硬件的特性和资源分配情况，进行内存管理、任务调度和中断处理的优化。
最后，进行模块测试和整体调试，检查是否存在功能问题、稳定性问题和性能问题。
四、性能优化性能优化是移植过程中的一个重要环节，它可以提高软件在目标硬件上的运行效率和响应速度。
性能优化可以从多个方面进行，包括代码优化、内存优化和算法优化等。
代码优化主要包括去除无用代码、减少函数调用次数、减少循环次数、使用编译器优化选项等。
内存优化主要包括减少内存占用、内存对齐和缓存优化等。
算法优化主要包括选择合适的数据结构和算法，以及优化关键路径等。
五、验证验证是移植过程的最后一步，通过验证可以检查移植的软件在目标硬件上的功能是否正常、性能是否达到要求，并进行可能的修复和调优。
验证过程主要包括功能测试、性能测试和稳定性测试等。
嵌入式系统移植的简单介绍
嵌入式操作系统的移植综述：嵌入式操作系统与通用操作系统的最显著的区别之一就是它的可移植性。
一款嵌入式操作系统通常可以运行在不同体系结构的处理器和开发板上。
为了使嵌入式操作系统可以在某款具体的目标设备上运行，嵌入式操作系统的编写者通常无法一次性完成整个操作系统的代码，而必须把一部分与具体硬件设备相关的代码作为抽象的接口保留出来，让提供硬件的OEM厂商来完成。
这样才可以保证整个操作系统的可移植性。
一、移植的定义及其目的由于嵌入式系统所使用的芯片型号多种多样,很多芯片不能直接兼容,所以通过修改部分代码,把能在甲芯片上运行的程序,也能在与之不完全兼容的乙芯片上正确运行,就叫移植.嵌入式操作系统移植的目的是指使操作系统能在某个微处理器或微控制器上运行。
二、移植的方法与具体操作步骤2.1 在进行移植时，我们的首要任务就是要建立一个最基本的开发环境。
该环境具备一套跨平台开发工具。
它包含有编译器、连接器、除错器等，另外还要准备制作文档系统所需的软件。
以ＰＣ机作为宿主机构建一套完整的交叉编译系统来调试目标板。
而在目标平台上只需要准备一段开机程序，如Ether boot,Red boot等，此程序可以在除错阶段取得系统的映像（image）文件后启动或者直接从Flash room中来引导系统。
一旦启动后就进入Linux操作系统，同时也可以使用GDB server作为远端除错工具。
2.2 内核的移植为了使Linux内核能在不同的目标平台上运行，要求我们根据平台的处理器类型和外围接口，对Linux内核文件进行正确的配置，同时。
修改内核文件Linux移植的主要步骤。
如果修改完Linux的内核文件，使其能在目标平台上正确跑起来，那么整个移植过程就基本完成了。
2.3 移植的具体步骤（1）首先获取某一版本的Linux内核源码，根据具体的目标平台对源码进行必要的改写（主要是修改体系结构相关的部分）；（2）添加一部分外设驱动（如网卡驱动、USB驱动），打造一款适合于目标平台的新的操作系统，也就是常说的内核配置或内核定制；（3）对该系统进行针对目标平台的交叉编译，生成一个内核映象文件；（4）最后通过一些手段将该映象烧写到目标平台中。
嵌入式系统基础ucOS的移植
2
移植规划---概述
所谓“移植”，就是使一个实时内核能在其它 的微处理器或微控制器上运行。
尽管大部分μC/OS-II的代码是用C语言编写的， 但是在编写与处理器硬件相关的代码时还是不得不 使用汇编语言。
设置堆栈的增长方向 ：堆栈由高地址 向低地址增长
15
编写OS_CPU.H ——堆栈生长方式
μC/OS-II使用结构常量OS_STK_GROWTH中指定堆栈的 生长方式：
置OS_STK_GROWTH为0表示堆栈从下往上长。 置OS_STK_GROWTH为1表示堆栈从上（高地址）往下 （低地址）长。 虽然ARM处理器核对于两种方式均支持，但ADS的C语言 编译器仅支持一种方式，即从上往下长，并且必须是满递减堆 栈，所以OS_STK_GROWTH的值为1。
接口函数 void OS_TASK_SW(void) _OSStartHighRdy(void) void OS_ENTER_CRITICAL(void) Void OS_EXIT_CRITICAL(void) Void ChangeToSYSMode(void) Void ChangeToUSRMode(void) Void TaskIsARM(INT8U prio) Void TaskIsTHUMB(INT8U prio)
数据类型定义 堆栈的定义 中断与临界代码
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设置与处理器和编译器相关的代码
OS_CPU.H中定义了与编译器相关的数 据类型。比如：INT8U、INT8S等。
与 ARM处理器相关的代码，使用宏 OS_ENTER_CRITICAL()：关闭中断和 OS_EXIT_CRITICAL() ：开启中断
嵌入式文件系统移植
嵌入式文件系统移植嵌入式文件系统移植嵌入式系统是一种“完全嵌入到受控器件内部，为特定应用而设计的专用计算机系统”。
下面是店铺整理的嵌入式文件系统移植，希望大家认真阅读!1.1. 计算机组成原理从冯.诺依曼的存储程序工作原理及计算机的组成来说，计算机由运算器、控制器、存储器和输入/输出设备五大部件组成。
其中运算器和控制器统称为中央处理器(CPU)，而存储系统分成内部存储器(内存)和外部存储器(外存)。
输入/输出设备并非计算机所必需的，如果一个设备具有CPU，内存和外存，我们就可以说它是一台计算机。
在很多嵌入式设备上，都没有输入/输出设备，所以从广义来讲，我们的手机，MP3，平板电脑都可以说是一台计算机。
大家可能都听说过单片机，那么什么是单片机呢?其实单片机就是把CPU，内存和外存集成在一个芯片里面，当然他还包括其他的一些功能模块。
那么我们听说的ARM9,ARM11是不是单片机呢?从严格意义上来讲，他们并不是单片机，虽说在很多ARM处理器里面都集成得有一个小容量的SRAM，但是由于CPU内部没有能够掉电保存数据的外存，所以它就不是单片机。
1.1.1. CPU中央处理器(英文CentralProcessingUnit，CPU)是一台计算机的运算核心和控制核心，其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。
CPU由运算器、控制器和寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。
差不多所有的CPU的运作原理可分为四个阶段：提取/取指(Fetch)、解码(Decode)、执行(Execute)和写回(Writeback)。
由于CPU的速度很快，而外存的速度很慢，所以CPU不从外存中取出数据，而是从内存或高速缓冲存储器(cache)中取出指令，放入指令寄存器，并对指令译码，并执行指令。
1.1.2. 存储器存储器是用来存储程序和数据的部件，对于计算机来说，有了存储器，才有记忆功能，才能保证正常工作。
嵌入式系统设计实训课程学习总结嵌入式操作系统移植与应用开发
嵌入式系统设计实训课程学习总结嵌入式操作系统移植与应用开发嵌入式系统设计实训课程学习总结——嵌入式操作系统移植与应用开发在嵌入式系统设计实训课程中，我学习了嵌入式操作系统移植与应用开发的相关知识，并通过实践项目深化了对这一领域的理解。
本文将对我在这门课程中所学到的内容进行总结，并分享我在实训过程中的体会和收获。
一、嵌入式操作系统移植的基本概念与技术要点1.1 嵌入式操作系统的定义与特点嵌入式操作系统是专门为嵌入式设备设计的操作系统，具有实时性、小巧性、低功耗等特点。
学习过程中，我了解了常见的嵌入式操作系统，如嵌入式Linux、FreeRTOS和VxWorks等，并了解了它们的特点和适用场景。
1.2 嵌入式操作系统移植的基本原理嵌入式操作系统移植是将操作系统适配到目标硬件平台上的过程。
在学习中，我了解了嵌入式操作系统移植的基本原理和步骤，包括硬件驱动适配、中断处理、启动过程等，对于理解操作系统与硬件之间的交互关系有了更深入的认识。
1.3 嵌入式操作系统移植的实践项目实训课程中，我参与了一个嵌入式操作系统移植的实践项目。
在这个项目中，我通过实际操作了解了具体的移植过程和技术要点。
我们选择了嵌入式Linux作为移植对象，在基于ARM架构的开发板上进行了操作系统移植和应用开发。
通过这个项目，我对嵌入式操作系统移植有了更深入的认识，并提升了动手实践的能力。
二、嵌入式应用开发的实践项目2.1 嵌入式应用开发的基本原理嵌入式应用开发是指在嵌入式系统上开发应用程序，利用系统提供的资源和接口实现特定功能。
在实训中，我学习了嵌入式应用开发的基本原理和技术要点，包括编程语言选择、资源管理、任务调度等。
2.2 嵌入式应用开发的实践项目实训过程中，我参与了一个嵌入式应用开发的实践项目。
我们选择了小型智能家居系统作为开发目标，在嵌入式Linux系统上进行了应用程序的开发。
通过该项目，我学习了如何利用操作系统提供的接口与硬件进行交互，并实现了一系列有实际意义的功能，如温度监测、远程控制等。
嵌入式操作系统移植说明
中断过程，PC、PSW值保存及恢复过程
uCOS操作系统移植
汇编语言
stsr ldsr st.b ld.w ld.w jmp cmp bne 5, r1, r2, 0[r11] , 0[r11] , [lp] 0x1, b r2 r1 5 r11 0[r11] r11 sp lp ；store special register 5 to r1 ; load special register r1 to 5 ; move “OSRunning” address to r11 ; store byte r2 to r11 address
storespecialregisterr1ldsrr1loadspecialregisterr1movosrunningr11moveosrunningaddressr11stbr20r11storebyter2r11addressmovostcbhighrdyr11ldw0r11ldw0r11jarlostaskswhooklpjmplpcmp0x1r2ucos操作系统移植任务状态ucos操作系统移植任务切换从图中可以看出任务切换有两个通路1以定时器中断为基础通过调用osintctxsw来实现任务调度2以ossched调用trap指令来实现软中断为基础通过调用osctxsw来实现任务调度图中带颜色部分均是与移植相关的ucos操作系统移植入栈出栈相关寄存器函数在调用前先将主调函数的寄存器值pcpsw值等保存到栈中然后调用被调函数在被调函数返回时在将之前保存在栈中的内容恢复到相应的寄存器pcpsw中
uCOS 支持芯片类型
Renesas 78K Renesas H8 Renesas M16C Renesas M32C Renesas R32C Renesas RL78 Renesas RX100 Renesas RX200 Renesas RX600 Renesas RX700
嵌入式系统启动系统uboot使用与移植
• 下载
– 在这种模式下，目标机上的Boot Loader 将通过串口连接或网络连接 等通信手段从主机下载文件。
‹#›
Bootloader与主机的通讯方式
• 串口：
– 传输协议通常是xmodem／ymodem ／zmodem 协议中的一种，这种方式 传输速度比较慢
• 网络：
– 通过TFTP服务器下载文件，方便快 速，但要有TFTP客户端与服务端。
‹#›
U-Boot的常用命令
• mm – 内存修改，地址自动递增 • mw - 用指定的数据填充内存
– mw.b[address value]
• cp – 内存拷贝 • nand read dest(sdram) src(flash) size • nand erase start size • nand write src(sdram) dest size
•
•
•
‹#›
更换uboot开机画面
• 打一张合适的图像文件，必须是BMP格 式24位真彩色,将文件名改成（一定要 改）utulinux_logo.bmp ，图像分辨率为 320x240. • 生成压缩文件：
gzip -9 utulinux_logo.bmp 生成 utulinux_logo.bmp.gz
• lib_arm/board.c
– start_armboot是U-Boot执行的第一个 C语言函数，完成系统初始化工作， 进入主循环，处理用户输入的命令。
• init_sequence[]
– init_sequence[]数组保存着基本的初 始化函数指针。
‹#›
引导内核
• U-Boot 引导内核启动时向内核传 递了一个命令行，内核根据这个 命令行的参数来对系统进行相应 的设置。 • 在linux 核启动时，必须要挂载一 个根文件系统。根文件系统可以 通过网络文件系统和本地文件系 统两种方式提供。 • 在U-Boot 里面与此有关的设置是 bootargs这个环境变量
嵌入式试题集（含答案）---内容简单-不够详尽
嵌⼊式试题集（含答案）---内容简单-不够详尽1、ARM微处理器有7种⼯作模式，它们分为两类⾮特权模式、特权模式。
其中⽤户模式属于⾮特权模式2、ARM⽀持两个指令集，ARM核因运⾏的指令集不同，分别有两个状态ARM 、Thumb，状态寄存器CPSR的T 位反映了处理器运⾏不同指令的当前状态3、ARM核有多个寄存器，其中⼤部分⽤于通⽤寄存器，有⼩部分作为专⽤寄存器，R15 寄存器⽤于存储PC，R13通常⽤来存储SP 。
ARM处理器有两种总线架构，数据和指令使⽤同⼀接⼝的是冯诺依曼，数据和指令分开使⽤不同接⼝的是哈佛结构4、ARM微处理器复位后，PC的地址通常是0x0 ，初始的⼯作模式是Supervisor 。
5、ARM微处理器⽀持虚拟内存，它是通过系统控制协处理器CP15 和MMU（存储管理部件）来进⾏虚拟内存的存储和管理。
当系统发⽣数据异常和指令领取异常时，异常处理程序透过嵌⼊式操作系统的内存管理机制，通过MMU交换物理内存和虚拟内存的页⾯，以保证程序正常执⾏。
6、编译链接代码时，有两种存储代码和数据的字节顺序，⼀种是⼩端对齐，另⼀种是⼤端对齐。
7、构建嵌⼊式系统开发环境的⼯具链有多种，其中开放源码的⼯具链是GNU⼯具链，ARM公司提供的⼯具链是ADS⼯具链计算机有CISC和RISC两种类型，以ARM微处理器为核⼼的计算机属于RISC类型，其指令长度是定长的8、⽬前使⽤的嵌⼊式操作系统主要有哪些？请举出六种较常⽤的。
Windows CE/Windows Mobile、VxWork、Linux、uCos、Symbian、QNX任选六9、Boot Loader在嵌⼊式系统中主要起什么作⽤？完成哪些主要的⼯作？答：Boot Loader是在嵌⼊式系统复位启动时，操作系统内核运⾏前，执⾏的⼀段程序。
通过Boot Loader，初始化硬件设备，建⽴内存和I/O空间映射图，为最终加载操作系统内核调整好适当的系统软硬件环境。
嵌入式系统的移植与优化
嵌入式系统的移植与优化嵌入式系统是一个基于计算机技术的高度集成的、实时性强、功耗低、体积小的综合计算机系统，它通常被用作控制、通讯和嵌入式图像等领域。
在实际应用中，嵌入式系统通常需要对具体的硬件进行适配和优化，这就需要进行系统的移植和优化。
一、嵌入式系统的移植嵌入式系统的移植是将一个已经实现的嵌入式操作系统移植到目标硬件平台上。
由于不同的硬件平台具有不同的体系结构和底层硬件资源，所以移植的过程是一个很复杂的过程。
嵌入式系统的移植可以分为内核移植和驱动移植两个方面。
首先是内核移植。
内核是操作系统的核心部分，也是移植中最重要的部分。
内核移植的主要任务是根据目标硬件平台的体系结构和底层硬件资源，对内核进行适当的修改和重构。
内核移植中需要关注的问题有：处理器体系结构（ARM、MIPS 等），存储设备和文件系统，网络接口设备和驱动的支持，输入输出设备以及时钟、终端中断控制等问题。
并且还需要根据不同的应用场景对内核做一些定制化的修改，增加新的内核模块和接口。
其次是驱动移植。
驱动是用来控制底层硬件资源的软件程序。
对于不同的硬件，需要不同的驱动程序。
驱动移植的主要任务是根据目标硬件平台，修改原有的驱动程序以适应相应的硬件资源。
如果目标硬件平台与原有平台的硬件资源相差太大，则需要重新编写新的驱动程序。
二、嵌入式系统的优化嵌入式系统的优化是为了使得嵌入式系统能够更好地适应应用场景，提高系统的性能和可靠性。
嵌入式系统的优化可以分为软件优化和硬件优化两个方面。
首先是软件优化。
嵌入式系统的软件优化主要是通过对操作系统、驱动和应用程序的优化，来提高系统的性能和可靠性。
软件优化主要包括以下几个方面：1. 编译器优化。
编译器优化是指通过选用合适的编译器和编译器选项，对代码进行优化，以达到更高的性能和更小的体积。
2. 系统配置优化。
系统配置优化是指通过对内核中的一些选项进行设置，来优化系统的性能和可靠性。
3. 系统调用优化。
系统调用是操作系统向用户程序提供的接口，系统调用优化是指通过修改系统调用的实现，来提高系统的性能和可靠性。
嵌入式操作系统及其移植技术
第 ２ ４卷
第Hale Waihona Puke １ 期 ３Ｇａ ｓ ｃ 甘肃科ｄ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｎ ｕ Ｓ ｉｎ ｅ ａ 技 ｃ ｎ ｌ ｇ ｅ ｃ ｎ
．４ Ｎ ． ３ ２ １
Ｊｕ． ２ ０ １ ０８
２０ ０ ８年 ７ 月
嵌 入 式操 作 系统及 其移 植 技 术
文 以基 于 Ｅ ７ １ 处 理 器 的 Ｎｕｌｕ 嵌 入 式 操 作 系 统 移 植 到基 于 Ｘ ｃｌ处 理 器 的 硬 件 环 境 中 的过 程 为 例 ， 明 了嵌 Ｐ ３２ ｃｅｓ Ｓａ ｅ 说 入 式操 作 系 统 在 不 同 处 理器 上 移植 的过 程 。 关 键 词 ： 入 式 操 作 系 统 ； 植 ； ｃ ｕ 嵌 移 Ｎｕｌ ｓ ｅ
中 图分 类 号 ： ９ ９ ＴＮ １
Ｉ 嵌 入到 开发 的产品 中。用户 还可 以根据 自己 的需 Ｉ
１ 嵌 入 式操 作 系统
要对 ｕ ＯＳ Ｉ 进 行 裁 剪 。ｕ ＯＳ Ｉ 代 码 公 Ｃ — Ｉ Ｃ — Ｉ源
随着 现代 化技 术 的 发 展 ， 入 式 系统 的应 用 范 开 ， 部 分是用 ＡＮＳＣ编写 的 ， 嵌 大 Ｉ 只有 与 处理 器 硬 件 围越来越 广泛 ， 于 嵌入 式 技 术 的产 品从 尖 端 复 杂 相关 的部分是 用 汇便 语 言编 写 的， 基 移植 性相 对 来 说 的航空航 天精密 仪器 、 医疗 器材 到 时 尚的信 息家 电 、 较强 。 ｕ Ｏ － Ｉ 的稳定 性 、 ，Ｃ Ｓ Ｉ 可靠 性也 得 到 了认 可 ，
使 各种 软件产 品 可 以不 加 改 动地 实 现 移植 ， 而 大 从
大缩短 整个软 件 系统 的开 发周期 。
（） １ 操作 系统 能 有 效 管理 越 来 越 复 杂 的 系统 资
嵌入式操作系统 内核初始化
中 山 大 学 － Intel 嵌 入 式 技 术 实 验 室
.../arch/arm/boot/compressed/piggy.S
.section .piggydata,#alloc .globl input_data input_data: .incbin “arch/arm/boot/compressed/piggy.gz” .globl input_data_end input_data_end:
中 山 大 学 － Intel 嵌 入 式 技 术 实 验 室
5.1 Composite Kernel Image: Piggy and Friends
After the bootloader has performed some lowlevel hardware initialization, control is passed to the Linux kernel. vmlinux- This binary file is the monolithic kernel itself, or what we have been calling the kernel proper head.S -- an assembly language source file in the first line of code in the link stage of vmlinux.
中 山 大 学 － Intel 嵌 入 式 技 术 实 验 室
Bootstrap Loader 2
It is the bootstrap loader’s responsibility to rovide a proper context for the kernel to run in, as well as perform the necessary steps to decompress and relocate the kernel binary image.
嵌入式学习之系统移植步骤
在线学习好工作/嵌入式学习之系统移植步骤移植下面我们就来看下一个内容叫做移植的基本步骤，也就是说我们要现有一个大体的思路，如果说我作为产品开发者，或者说是作为一个系统的整体架构来说，我们拿到一款板子过后我们是如何一步一步把我们的系统用起来呢？它整个系统流程又是什么样的，我们先要有个明确目标，第一个目标是我们要保证PC也就是我们的开发机器跟目标机也就是开发板或者说最终要做成产品的板子的硬件它们俩之间的连接方式。
因为我们在嵌入式开发中有一个很麻烦的事情就是开发板的能力跟PC的能力一般是不平等的，大家都知道PC的功能很强大也很贵而板子很便宜可能一个小系统一个路由器也就几十块钱，但是我们总不能在路由器上接个键盘接个鼠标然后装一个VC，在这里是不现实的，所以说我们一般的开发环境跟ARM讲的内容都是一样的，都是在主机上开发最终把主机编译好的内容跟我们的目标机进行一个数据传输，所以这就涉及到一个非常重要的问题。
数据传输的方式。
因为我们数据无外乎就是高低电平这几种，那么传播有哪些传播方式呢？如图，所以我们如果作为一个产品的研发者来说，你第一个需要考虑的就是我们是怎么连的。
那么给大家来列出了一下，目前来说，我们的PC跟我们的开发板的连接也就大概如上图四种比较常用的方式。
第一种就是我们最经典90%的板子上，都支持的方式叫异部串行接口，也就是我们所说的串口。
那么这个串口传输在我们之前学习ARM的时候也学习到过，其实别看它很简单，其实它的功能很强大。
它既可以输入也可以输出，所以说我们基本上完成了一个输入输出这样数据出和进的功能。
所以说串口是我们比较常用的一个接口。
但是它还是有它的特点就是它的速度比较低，因为比如说我们前面所配的速度是11520那这个其实是很低的，不是很高。
因为他11520B比特也就是传多少位多少个高低电平的字节，所以说这个效率不是很高但是实用性比较强就几个接口就可以。
我们举个典型的例子就是家里的路由器，如果大家有兴趣，就把家里的老路由器拆下来看一下路由器里面一般都有3个架子或4个架子，3个小插针或4个小插针无外乎就几个电压，一个是D一个是电源很多情况下，路由器都会引出这个东西。
嵌入式系统移植+心得
嵌入式系统移植+心得第一篇：嵌入式系统移植+心得嵌入式系统作为近年来新兴的且发展很快的学科，它的应用越来越受到广大技术人员的重视。
尤其起可移植性，显著的区别了通用操作系统。
一款嵌入式操作系统通常运行在不同体系结构的处理器和开发板上，极大的方便了开发者开发与应用，节约了成本。
嵌入式操作系统作为移植支持嵌入式系统应用的操作系统软件，被广泛的运用于不同应用领域。
纵观嵌入式系统40多年的历史，从无操作系统的嵌入式算法阶段到简单监控式的实时操作系统，一步又一步的到现在的以Internet为标志的嵌入式系统，一批又一批的先辈为其努力而奋斗。
科技的革新，带动着社会的发展，人类的进步。
大数据的时代必定属于我IT人。
以下我们聊一聊嵌入式系统及其移植性。
嵌入式操作系统大体分为商用型和免费型。
商用型主要是WindowsCE。
Psos.os-9.qnx等其价格较为昂贵，开发成本高，广泛运用于通信。
军事。
航天等高端技术领域免费型主要为Linux等主要运用于没有存储器管理单元的处理器而设置。
嵌入式基本操作共四步主机和目标机的连接方式；UARA最经典90%的板子上，都支持的方式叫异部串行接口，也就是我们所说的串口。
USB串行接口 TCP/IP网络接口 Debug Jtag调试接口补充说明1.对于串口，通常用的有串口调试助手，putty工具等，工具很多，功能都差不多，会用一两款就可以；2.对于USB线，当然必须要有USB的驱动才可以，一般芯片公司会提供，比如对于三星的芯片，USB下载主要由DNW软件来完成；3.对于网线，则必须要有网络协议支持才可以安装交叉编译器方法一：分步编译和安装交叉编译工具链所需要的库和源代码，最终生成交叉编译工具链。
该方法相对比较困难，适合想深入学习构建交叉工具链的读者。
如果只是想使用交叉工具链，建议使用下列的方法二构建交叉工具链。
方法二：通过Crosstool-ng脚本工具来实现一次编译，生成交叉编译工具链，该方法相对于方法一要简单许多，并且出错的机会也非常少，建议大多数情况下使用该方法构建交叉编译工具链。
嵌入式系统移植课程设计
嵌入式系统移植课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解嵌入式系统的基本概念、架构及工作原理；2. 掌握嵌入式系统移植的基本流程、方法和技术要点；3. 学习并运用嵌入式系统编程语言进行程序设计与调试；4. 了解嵌入式系统在不同领域的应用及发展趋势。
技能目标：1. 能够独立完成嵌入式系统的环境搭建和基本配置；2. 学会使用嵌入式系统开发工具，进行程序编写、编译、下载和调试；3. 掌握嵌入式系统移植过程中常见问题的分析及解决方法；4. 培养学生的团队协作能力和项目实践能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对嵌入式系统技术的兴趣，激发学习热情；2. 增强学生的创新意识和实践能力，提高解决实际问题的自信心；3. 培养学生严谨、细致、负责的学习态度，养成良好的人际沟通和团队协作习惯；4. 使学生认识到嵌入式技术在国家经济发展和国防建设中的重要性，增强社会责任感和使命感。
本课程针对高年级学生，课程性质为理论与实践相结合。
在教学过程中，注重培养学生的实际操作能力，将知识目标与技能目标相结合，使学生在掌握基本理论知识的同时，能够熟练运用所学技能解决实际问题。
课程目标明确、具体，便于教师进行教学设计和评估，同时有助于学生清晰地了解课程预期成果，提高学习效果。
二、教学内容1. 嵌入式系统概述- 嵌入式系统的定义、特点与应用领域- 嵌入式系统的发展历程与趋势2. 嵌入式系统硬件平台- 嵌入式处理器、存储器、I/O接口等硬件组件- 嵌入式系统硬件架构与选型方法3. 嵌入式系统软件平台- 嵌入式操作系统原理与分类- 常用嵌入式操作系统（如Linux、RTOS）的移植与配置4. 嵌入式系统编程语言- C语言基础及其在嵌入式系统中的应用- 汇编语言与硬件操作5. 嵌入式系统移植- 移植概念、流程与方法- 移植过程中的关键技术与注意事项6. 嵌入式系统开发工具与调试技术- 集成开发环境（IDE）的使用- 程序下载、调试与优化7. 嵌入式系统应用案例分析- 分析实际应用案例，了解嵌入式系统在各领域的应用- 案例实践，提高学生的动手能力教学内容按照以上大纲进行安排，结合教材章节进行详细讲解。
嵌入式移植的一般流程
嵌入式移植的一般流程1.需求分析在进行嵌入式移植之前，首先需要对两个嵌入式平台的硬件和系统特性进行分析和对比。
这包括处理器架构、外设接口、操作系统、驱动程序等方面。
并且需要明确移植的目标，例如追求性能提升、降低成本、支持新的硬件等。
2.平台选型根据需求分析结果，选择适合目标平台的硬件和软件平台。
硬件平台包括处理器核心、外设接口、存储器等。
软件平台通常包括操作系统、开发工具链、支持库等。
3.软硬件准备对于新的目标平台，需要进行软硬件的准备工作。
硬件方面包括电路设计、原理图绘制、PCB设计等。
软件方面包括操作系统的移植和调试、驱动程序的编写和集成等。
还需要根据目标平台的特性进行一些适配工作，例如修改时钟频率、处理中断等。
4.内核移植内核移植是整个嵌入式移植过程的核心。
首先，需要将内核源代码从原始的平台移植到目标平台。
这涉及到对寄存器的访问、中断处理、调度器等方面的修改。
此外，还需要对BSP（板级支持包）进行移植，确保操作系统能够正确地和硬件平台进行通信。
5.设备驱动程序移植对于嵌入式系统来说，设备驱动程序是很重要的组成部分。
根据目标平台的硬件特性，需要修改或重新编写设备驱动程序。
这包括外设的初始化、寄存器的读写、中断的处理等。
同时，需要测试和调试驱动程序，确保其在新的平台上能够正常运行。
6.应用程序移植在完成内核和设备驱动程序的移植之后，需要将原始的应用程序移植到目标平台上。
移植应用程序包括修改相关的配置文件、重新编译应用程序、处理与操作系统的接口等。
7.测试和调试完成软硬件的移植之后，需要对系统进行全面的测试和调试。
这包括功能测试、性能测试、稳定性测试等。
并且需要进行调试，解决在移植过程中出现的问题和错误。
8.优化和性能测试一旦系统能够正常运行，可以开始对其进行优化和性能测试。
通过优化算法、硬件资源的利用以及操作系统调度策略等方式，提升系统的性能。
同时，进行性能测试，通过测试工具和方法，对系统的性能指标进行评估和测量。
嵌入式系统及其操作系统移植
A1 A0
Chapter
3
软件构成
3.1
嵌入式应用程序运行于操作系统之上，利用操作系统提供的机制完 嵌入式系统结构 成特定功能的嵌入式应用，不同的系统需要设计不同的嵌入式应用 程序。它是整个系统功能的体现，系统的能力总是通过应用程序表 中间件位于操作系统和应用软件之间， 现出来。一个嵌入式系统可简单的没有支撑软件，甚至没有操作系 屏蔽了各种操作系统提供不同应用程序 统，但却不能没有应用软件，否则它就不能成为一个系统。 接口的事实，向应用程序提供统一的接 口，从而便于用户开发应用程序，同时 有时也叫板级支持包， Hardware Independent Software 也使应用程序具有跨平台的特性。 支持嵌入式系统应用的操作系统软 是一个介于硬件与软
JFFS2,YAFFS,TMPFS
Linux 内核
设备驱动的编写
BLOB 引导程序
嵌入式Linux系统软件平台结构图
ARM上Linux的文件系统设计
根文件系统:CRAMFS 用户文件系统:YAFFS 临时文件系统:Ramfs
Chapter
4
移植概述
4.1准备阶段
• linux kernel linux-2.6.14.1.tar.gz • Skyeye skyeye-1.2-RC8-3.tar.bz2 • • • • • • • • • • • toolchain cross-2.95.3.tar.bz2，也可以使用gcc，gdb，glibc，binutils等工具自己编译产生。 binuils binutils-2.16.tar.gz gcc gcc-3.4.4.tar.bz2 glibc glibc-2.3.5.tar.gz glibc-linuxthreads-2.3.5.tar.gz gdb gdb-5.2.tar.bz2 u-boot u-boot1.1.4.tar.bz2 Batch（补丁） ioperm.c.diff 作用：打修正ioperm()函数 flow.c.diff 作用：该补丁用于产生crti.o和crtn.o文件 t-linux.diff 作用：修改gcc一处bug 其他工具 busybox-1.1.3.tar.gz
嵌入式系统引导程序分析与移植实现
嵌入式系统引导程序分析与移植实现王玥1，丛俊杰21华北计算机系统工程研究所，北京 (100083)2北京和利时系统工程有限公司，北京 (100096)E-mail：wangyue0921@摘要：本文分析研究了嵌入式系统引导程序的工作流程，并以redboot为例，给出bootloader 的移植方法。
关键词：引导程序；redboot；Xscale中图分类号：TP311.561．引言嵌入式系统在当今社会越来越流行。
一个普通的嵌入式系统，从底向上通常划分成四部分：硬件平台、引导程序、嵌入式操作系统和应用程序。
其中，引导程序即bootloader是系统上电后运行的第一个程序。
在嵌入式系统中，它的作用相当于传统的PC系统中的BIOS（Basic Input Output System，基本输入输出系统），主要用来取得硬件信息（主要是CPU，内存，闪存等），将内核映像从非易失性存储器（通常是FlashROM）中读到RAM中，然后跳转到内核的入口点，引导启动操作系统。
2．bootloader工作流程分析通常，一个bootloader拥有两种工作模式：启动模式和加载模式。
启动模式是指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，并引导运行的模式。
这个过程并没有用户的介入。
加载模式是指bootloader启动后，提供一个接口，用户可以通过这个接口，使用串口或者网络下载安装操作系统内核镜像和根文件系统。
这个过程通常发生在bootloader第一次启动时，固态存储设备中还没有可以被加载的内核镜像[7]。
由于bootloader的实现依赖于CPU的体系结构，大部分bootloader都分为stage1（平台相关部分）和stage2（平台无关部门）两部分。
stage1中通常是依赖于CPU体系结构的汇编代码，用来进行设备初始化和stage2所需要的运行环境初始化。
stage2一般是由C代码编写而成，实现更复杂的功能，同时也拥有更好的移植性。
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中断向量表
0x1C 0x18 0x14 0x10 0x0C 0x08 0x04 0x00
FIQ
外部快速中断
IRQ
一般外部中断
(Reserved)
保留
Data Abort 数据异常
Frefetch Abort 预取指异常
一个复杂的系统可能存在多种存储器类型的接口，需要根据实际的 系统设计对此加以正确配置。对同一种存储器类型来说，也因为访 问速度的差异，需要不同的时序设置。
通常Flash 和SRAM 同属于静态存储器类型，可以合用同一个存储 器端口；
而DRAM 因为动态刷新和地址线复用等特性，通常配有专用的存储 器端口。
最 小
获得CPU的类型；
启 动
获得或设置CPU的时钟频率。
代
2）禁止中断和高速缓存
码 BSP
3）初始化内存控制器、内存芯片和高
速缓存单元，包括：
得到内存的开始地址；
得到内存的大小；
如果有要求，则还需要进行主存 测试；
6
嵌入式系统的初始化过程（3）
硬件初始化阶段
3、其余硬件初始化
1
复位向量
2
最小硬件 初始化
Software int 软件中断
Undef
未定义指令中断
Reset
复位中断
13
中断向量表的程序
AREA Boot,CODE,READONLY
ENTRY
B Reset_handler
B Undef_Handler
B SWI_Handler
B PreAbort_Handler
B.
;for reserved interrupt,stop here
其余硬件
3
初始化
1）引导代码调用合适的函数对目标机
系统上的全部硬件部件进行初始化，包
最
括：
小
启
建立执行处理程序
动
代
初始化中断处理程序
码 BSP
初始化总线接口
初始化板级外设得到内存的开始 地址；
7
嵌入式系统的初始化过程（4）
RTOS初始化阶段
4
RTOS 初始化
RTOS 初始化
5
RTOS 部件初始化
6
硬件初始化阶段
1
复位向量
2
最小硬件 初始化
其余硬件
3
初始化
最 小 启 动 代 码 BSP
1、复位向量
ENTRY
b ResetHandler ;for debug
b HandlerUndef ;handlerUndef
b HandlerSWI ;SWI interrupt handler
b HandlerPabort ;handlerPAbort
一种典型的情况是启动ROM 的地址重映射（remap） 。当一个系统上电后程序将自动从0 地址处开始执行， 因此在系统的初始状态，必须保证在0 地址处存在正确 的代码，即要求0 地址开始处的存储器是非易性的ROM 或Flash 等。但是因为ROM 或Flash 的访问速度相对较 慢，每次中断发生后都要从读取ROM 或Flash 上面的向 量表开始，影响了中断响应速度。因此有的系统便提供 一种灵活的地址重映射方法，可以把0 地址重新指向到 RAM 中去。在这种地址映射的变化过程当中，程序员 需要仔细考虑的是程序的执行流程不能被这种变化所打 断。
b HandlerDabort ;handlerDAbort
b.
;handlerReserved
b HandlerIRQ
b HandlerFIQ
5
嵌入式系统的初始化过程（2）
硬件初始化阶段
2、最小硬件初始化
1
复位向量
2
最小硬件 初始化
其余硬件
3
初始化
1）设置适当的寄存器，使嵌入式处理
器处于一个已知的状态：
启动RTOS
RTOS
4、RTOS初始化
1）RTOS初始化 2）RTOS对象和服务初始化
任务 信号量 定时器 中断 内存管理 3）RTOS任务堆栈初始化 4）RTOS扩展部件初始化 5）启动RTOS
8
嵌入式系统的初始化过程（5）
应用程序初始化阶段 4、应用程序初始化
软件 初始化 7 启动应用程序
应用 程序
宿主机
目标机
串口 RAM
MPU
JTAG
BOOT ROM
网口
下载工具
3
嵌入式系统的初始化过程
1
复位向量
硬件 初始化
2
最小硬件 初始化
其余硬件
3
初始化
4
RTOS 初始化
RTOS 初始化
5
RTOS 部件初始化
最 小 启 动 代 码 BSP
RTOS
6
启动RTOS
软件 初始化 7 启动应用程序
应用 程序
4
嵌入式系统的初始化过程
B IRQ_handler
B FIQ_handler
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三、初始化时钟和设置相关的寄存器
通过设置时钟控制器来确定CPU的工作频率，设置中断 控制寄存器屏蔽中断
设置”看门狗”控制寄存器,关闭”看门狗” 关闭Cache
15
四、初始化存储器系统
存储器类型和时序配置(参考芯片手册，设置与内存映射相 关的寄存器)
嵌入式系统设计与实例开发
——基于32位微处理器与实时操作系统 第六讲系统初始化分析与C/OS-Ⅱ移植
1
本节提要
1 嵌入式系统的初始化 2 C/OS-Ⅱ的移植
2
初始化程序的下载执行
1）通过编程器将可执行目标文件烧写到 BootROM（ROM、EPROM、FLASH） 等； 2）通过串行口和网口下载执行目标文件， 要求宿主机系统上有数据传输工具程序、目 标机装载器、嵌入式监视器或目标机系统上 的调试代理。 3）通过JTAG或BDM接口下载；
存储器端口的接口时序优化是非常重要的，影响到整个系统的性能 。因为一般系统运行的速度瓶颈都存在于存储器访问，所以存储器 访问时序应尽可能地快；但同时又要考虑由此带来的稳定性问题。 只有根据具体选定的芯片，进行多次的测试之后，才能确定最佳的 时序配置。
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存储器地址分布
有些系统具有非常灵活的存储器地址分配特性，进行存 储器初始化设计的时候一定要根据应用程序的具体要求 来完成地址分配。
9
ARM系统初始化的一般过程
启动（系统上电/复位） 从程序入口点
初始化时钟等硬件相关寄存器 1、设定PLL 2、关中断 3、设置其它寄存器
初始化存储器系统 Flash及SDRAM参数设置
堆栈初始化 初始化C所需要的、设置程序入口指针
上电复位后直接到程序入口点执行，入口点一般为一个 跳转表，跳转到复位处理程序处开始执行ARM系统的初 始化；
启动程序首先必须定义入口指针，而且整个应用程序只 有一个入口指针
例：AREA Boot,CODE,READONLY ENTRY /*设置程序入口指针*/
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二、设置中断向量
ARM要求中断向量必须设置在从OX00000000地址开 始，连续8*4字节的地址空间；
向量表包含一系列跳转指令，跳转到相应的中断服务程 序；