物联网系列专业课程：物联网网关操作系统
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序，根据用户所加入应用程序的大小，文件系统所占空间也存在比较大的差异。 采用分区存放。
15:06 / 8
Linux内核结构示意图
15:06 / 9
嵌入式Linux开发模型
嵌入式Linux开发在宿主机上进行：
宿主机
目标机
标准Linux
虚拟机 + 标准Linux
Linux模拟环境
Linux环境下GNU工具（编译、链接）
15:07 / 20
终端命令的使用
查询当前目录文件列表：ls
ls /
显示/.下的所有文件和目录 ；
ls -l
给出文件或者文件夹的详细信息；
ls -a 显示所有文件，包括隐藏文件；
例如：
$ ls -l mnt
“查看mnt目录的详细内容”
总用量 0
drwxrwxrwx 1 root root 0 2012-06-05 09:32 share
嵌入式Linux系统组成
一个基于linux 的完整的嵌入式系统由三个部分组成：系统引导程序、 linux 操作系统内核和文件系统。
基本文件系统
QT文件系统
15:07 / 26
Android文件系统
嵌入式Linux开发步骤
一般嵌入式系统开发包含以下步骤：
准备Linux宿主机环境，安装必备的嵌入式开发工具及软件依赖包 部署交叉编译环境，设置工作路径 BootLoader移植：裁剪、驱动、调试 Linux内核移植：裁剪、调试 最小文件系统制作 Linux驱动开发：针对外设进行驱动移植、调试 Linux应用程序开发：针对无图形的系统，开发必要的应用 Linux图形系统移植及程序开发：QT、Android 硬件Hal层驱动开发（Android） 打包发布集成的系统镜像
15:07 / 27
目录 Contents
Linux操作系统概述 Linux常用软件工具 嵌入式Linux系统开发 网关镜像更新与使用 Linux程序开发与编译 Linux基础应用实验
嵌入式Linux系统组成
一个基于linux 的完整的嵌入式系统由三个部分组成：系统引导程序、linux 操作 系统内核和文件系统。
系统引导程序通常称作BootLoader，平台上执行的第一段代码，常见的有uboot、 vivi、blob、redboot等。
Kernel即又Linux内核源码进行定制裁剪交叉编译生成，一般比较小。 文件系统主要存储用户应用程序，同时包括系统配置文件、系统程序和必需的驱动程
15:06 / 3
常见的嵌入式操作系统
uC/OS-II操作系统（类似的有Contiki、freeRTOS）：
简单高效、免费、支持64个任务、支持多种CPU、无设备驱动程序、缺乏足够的应用模块；
Linux操作系统：
类似UNIX；免费；源代码开放；符合POSIX标准；支持TCP/IP；支持绝大多数32位和64位CPU； 抢先式多任务处理；内存保护；虚拟内存等；
Andriod操作系统：
Google与开放手机联盟合作开发的基于Linux平台的开源手机操作系统；
Mac OS X操作系统； Keil RTX；
15:06 / 4
Linux操作系统
1969年，Bell实验室，发明UNIX； 1991年，芬兰Linus Torvalds，设计了Linux。 最初设计为桌面系统，现广泛应用于服务器。 Linux的特点：支持多种体系结构，支持大量外设，
特殊说明
文件共享不支持中文名称文件
15:07 / 18
虚拟机文件共享 - 视频
15:07 / 19
Linux常用命令
Linux的系统管理主要在控制终端下进行，通过使用命令行的方式进行管 理；
Linux的命令（也包括文件名等等）对大小写是敏感的； help提供内部命令的帮助； 擅用Tab键； 参考资料：Linux常用命令大全.CHM。
建立一个目录：mkdir
$ mkdir package
“创建package文件夹”
删除文件/目录：rm
rm [-options] [target]
-f
即使原档案属性设为唯读，亦直接删除，无需逐一确认。
-r
将目录及以下之档案亦逐一删除。
$ rm -rf mnt
“删除mnt文件夹下所有内容”
15:07 / 21
“将part1挂载在/media下” “卸载/media文件夹”
15:07 / 23
终端命令的使用
网络命令：ifconfig
ifconfig [网络设备] 参数 如： $ ifconfig eth0 192.168.0.10 $ ifconfig eth1 192.168.0.10 netmask 255.255.255.0
网络设置（ubuntu）
网络设置：
在 Ubuntu 中单击菜单应用程序->附件->终端打开终端，在终端命令行输入命令可以查看到网卡 的信息。
ubuntu@ubuntu-laptop:~$ ifconfig
eth1 Link encap:以太网 硬件地址 08:00:27:b4:0c:9c
inet 地址:192.168.0.205 广播:192.168.0.255 掩码:255.255.255.0
WinCE/Windows Phone/Windows 10 IoT操作系统：
Microsoft出品、需购买许可、支持多线程、有优先级、虚拟内存、提供类似PC机的操作系统界面；
VxWorks操作系统：
收费价格昂贵；通常只提供二进制码内核；支持多种CPU；完整的开发工具和测试工具；完备的设备驱动和应用模 块；支持POSIX标准；性能好，功能齐全；
接收数据包:120 错误:0 丢弃:0 过载:0 帧数:0
发送数据包:120 错误:0 丢弃:0 过载:0 载波:0
碰撞:0 发送队列长度:0
15:07 / 16
接收字节:10012 (10.0 KB) 发送字节:10012 (10.0 KB)
网络设置 - 视频
15:07 / 17
虚拟机文件共享
inet6 地址: fe80::a00:27ff:feb4:c9c/64 Scope:Link
UP BROADCAST 源自文库UNNING MULTICAST MTU:1500 跃点数:1
接收数据包:557 错误:0 丢弃:0 过载:0 帧数:0
发送数据包:254 错误:0 丢弃:0 过载:0 载波:0
压缩/解压缩.tgz格式文件
-j
压缩/解压缩.tar.bz2格式文件
-C
指定解压缩路径
例如：
$ tar xvzf kernel.tar.gz
“解压缩.tar.gz文件包”
加载 / 卸载一个硬件设备：mount/umount
$ mount -t vfat /dev/ub/a/part1 /media $ umount /media
RedHat 9.0：
老牌Linux发行版，早期嵌入式开发常用环境，驱动 支持比较老，安装复杂
Fedora：
RedHat后续社区版本，测试新功能，更新较快
Centos：
社区企业操作系统，基于RedHat商业版的源码编译 而成，免费
15:06 / 6
嵌入式操作系统应用场景
15:06 / 7
“将服务器tftp目录下的hello文件下载到本地”
15:07 / 24
目录 Contents
Linux操作系统概述 Linux常用软件工具 嵌入式Linux系统开发 网关镜像更新与使用 Linux程序开发与编译 Linux基础应用实验
Education Solutions
Internet+
在windows下面共享虚拟机下的内容，把Linux下的内容可以在windows下直接 访问，在终端上面使用如下的命令进行操作：
$ sudo mount -t vboxsf share /opt/share $ sudo umount /opt/share/
// 共享文件夹映射 // 共享文件夹释放
安装环境 安装工具
15:06 / 10
在虚拟机安装嵌入式Linux操作系统
安装说明
1. 系统CPU要支持虚拟化 2. 在BIOS中开启VT-x或者AMD-V 3. 电脑系统建议Win7 64位以上， 内存4G及以上
15:06 / 11
目录 Contents
Linux操作系统概述 Linux常用软件工具 嵌入式Linux系统开发 网关镜像更新与使用 Linux程序开发与编译 Linux基础应用实验
进入文件夹：cd
$ cd package
”进入package所在目录”
15:07 / 22
终端命令的使用
压缩解压：tar
tar [-options] file [-C] [dir] 将file文件解压缩/将dir目录压缩成file
-c
压缩文件
-f
指定压缩/解压缩文件
-v
显示压缩/解压缩过程
-z
网络命令：ping
“配置eth0的ip地址” “配置eth1的ip地址”
$ ping 192.168.0.1
“测试本机和192.168.0.1是否能够连接通”
网络文件传输命令：tftp
tftp -g 192.168.0.205 -r [服务端文件] –l [本地文件]
$ tftp -g 192.168.0.205 -r hello -l ./hello
Internet+ Education Solutions
物联网网关操作系统
中智讯（武汉）科技有限公司
目录 Contents
Linux操作系统概述 Linux常用软件工具 嵌入式Linux系统开发 网关镜像更新与使用 Linux程序开发与编译 Linux基础应用实验
Education Solutions
15:07 / 14
选择桥接网卡，界面 名称选择本地的网卡 设备
网络设置（ubuntu）
网络设置：
右键单击Ubuntu任务栏的网络状态图标 ，选择“编辑连接”； 弹出网络连接界面，在“有线”选项卡内选择“编辑”按钮开始设置网络IP等参数； 点击应用，保存网络设置退出。
设置静态IP地址
15:07 / 15
碰撞:0 发送队列长度:1000
接收字节:57350 (57.3 KB) 发送字节:38186 (38.1 KB)
lo Link encap:本地环回
inet 地址:127.0.0.1 掩码:255.0.0.0
inet6 地址: ::1/128 Scope:Host
UP LOOPBACK RUNNING MTU:16436 跃点数:1
Education Solutions
Internet+
熟悉Linux环境下基本操作
通过VirtualBox安装完ZEmbeOS，需要先了解开发中常用的一些工具及 部分软件的配置：
任务栏 文件浏览器 常用软件：终端、文本编辑器 中文输入法
15:07 / 13
网络设置（虚拟机）
设置虚拟机网络：
Internet+
嵌入式与操作系统
为什么需要操作系统？
早期的8位/16位系统中大多没有操作系统； 进入32位时代：系统中的软件越来越复杂，完全驾驭的能力不够；维护成本太高、系
统升级困难。 使用嵌入式操作系统：稳定性好、性能高、功能完善,遵循标准，便于移植、升级
嵌入式操作系统的特点：
提供内核管理 多任务管理 外围资源管理 要更稳定 可裁剪、可配置 实时性需求 针对应用的优化与功能增强
终端命令的使用
访问权限：chmod
chmod [-cfvR] [abc] file -c : 若该档案权限确实已经更改，才显示其更改动作 -f : 若该档案权限无法被更改也不要显示错误讯息 -v : 显示权限变更的详细资料 -R : 对目前目录下的所有档案与子目录进行相同的权限变更(即以递回的方式逐个变更) 其中a,b,c各为一个数字，分别表示User、Group、及Other的权限，r=4，w=2，x=1： 若要rwx属性则4+2+1=7； 若要rw-属性则4+2=6； 若要r-x属性则4+1=5。 例如： $ chmod 777 package ”修改package的权限为所有用户可读、可写、可执行”
网络功能完善开放源代码，软件资源丰富，内核 稳定而高效，大小及功能均可定制。 满足嵌入式操作系统的要求，目前在嵌入式领域 高速发展，催生了一些嵌入式Linux，如uClinux、 RTLinux……
知识延伸：GNU、自由软件
15:06 / 5
常见Linux发行版
Ubuntu：
目前最流行的Linux发行版，每半年发行一个新版本， 安装简单，操作界面友好
15:06 / 8
Linux内核结构示意图
15:06 / 9
嵌入式Linux开发模型
嵌入式Linux开发在宿主机上进行：
宿主机
目标机
标准Linux
虚拟机 + 标准Linux
Linux模拟环境
Linux环境下GNU工具（编译、链接）
15:07 / 20
终端命令的使用
查询当前目录文件列表：ls
ls /
显示/.下的所有文件和目录 ；
ls -l
给出文件或者文件夹的详细信息；
ls -a 显示所有文件，包括隐藏文件；
例如：
$ ls -l mnt
“查看mnt目录的详细内容”
总用量 0
drwxrwxrwx 1 root root 0 2012-06-05 09:32 share
嵌入式Linux系统组成
一个基于linux 的完整的嵌入式系统由三个部分组成：系统引导程序、 linux 操作系统内核和文件系统。
基本文件系统
QT文件系统
15:07 / 26
Android文件系统
嵌入式Linux开发步骤
一般嵌入式系统开发包含以下步骤：
准备Linux宿主机环境，安装必备的嵌入式开发工具及软件依赖包 部署交叉编译环境，设置工作路径 BootLoader移植：裁剪、驱动、调试 Linux内核移植：裁剪、调试 最小文件系统制作 Linux驱动开发：针对外设进行驱动移植、调试 Linux应用程序开发：针对无图形的系统，开发必要的应用 Linux图形系统移植及程序开发：QT、Android 硬件Hal层驱动开发（Android） 打包发布集成的系统镜像
15:07 / 27
目录 Contents
Linux操作系统概述 Linux常用软件工具 嵌入式Linux系统开发 网关镜像更新与使用 Linux程序开发与编译 Linux基础应用实验
嵌入式Linux系统组成
一个基于linux 的完整的嵌入式系统由三个部分组成：系统引导程序、linux 操作 系统内核和文件系统。
系统引导程序通常称作BootLoader，平台上执行的第一段代码，常见的有uboot、 vivi、blob、redboot等。
Kernel即又Linux内核源码进行定制裁剪交叉编译生成，一般比较小。 文件系统主要存储用户应用程序，同时包括系统配置文件、系统程序和必需的驱动程
15:06 / 3
常见的嵌入式操作系统
uC/OS-II操作系统（类似的有Contiki、freeRTOS）：
简单高效、免费、支持64个任务、支持多种CPU、无设备驱动程序、缺乏足够的应用模块；
Linux操作系统：
类似UNIX；免费；源代码开放；符合POSIX标准；支持TCP/IP；支持绝大多数32位和64位CPU； 抢先式多任务处理；内存保护；虚拟内存等；
Andriod操作系统：
Google与开放手机联盟合作开发的基于Linux平台的开源手机操作系统；
Mac OS X操作系统； Keil RTX；
15:06 / 4
Linux操作系统
1969年，Bell实验室，发明UNIX； 1991年，芬兰Linus Torvalds，设计了Linux。 最初设计为桌面系统，现广泛应用于服务器。 Linux的特点：支持多种体系结构，支持大量外设，
特殊说明
文件共享不支持中文名称文件
15:07 / 18
虚拟机文件共享 - 视频
15:07 / 19
Linux常用命令
Linux的系统管理主要在控制终端下进行，通过使用命令行的方式进行管 理；
Linux的命令（也包括文件名等等）对大小写是敏感的； help提供内部命令的帮助； 擅用Tab键； 参考资料：Linux常用命令大全.CHM。
建立一个目录：mkdir
$ mkdir package
“创建package文件夹”
删除文件/目录：rm
rm [-options] [target]
-f
即使原档案属性设为唯读，亦直接删除，无需逐一确认。
-r
将目录及以下之档案亦逐一删除。
$ rm -rf mnt
“删除mnt文件夹下所有内容”
15:07 / 21
“将part1挂载在/media下” “卸载/media文件夹”
15:07 / 23
终端命令的使用
网络命令：ifconfig
ifconfig [网络设备] 参数 如： $ ifconfig eth0 192.168.0.10 $ ifconfig eth1 192.168.0.10 netmask 255.255.255.0
网络设置（ubuntu）
网络设置：
在 Ubuntu 中单击菜单应用程序->附件->终端打开终端，在终端命令行输入命令可以查看到网卡 的信息。
ubuntu@ubuntu-laptop:~$ ifconfig
eth1 Link encap:以太网 硬件地址 08:00:27:b4:0c:9c
inet 地址:192.168.0.205 广播:192.168.0.255 掩码:255.255.255.0
WinCE/Windows Phone/Windows 10 IoT操作系统：
Microsoft出品、需购买许可、支持多线程、有优先级、虚拟内存、提供类似PC机的操作系统界面；
VxWorks操作系统：
收费价格昂贵；通常只提供二进制码内核；支持多种CPU；完整的开发工具和测试工具；完备的设备驱动和应用模 块；支持POSIX标准；性能好，功能齐全；
接收数据包:120 错误:0 丢弃:0 过载:0 帧数:0
发送数据包:120 错误:0 丢弃:0 过载:0 载波:0
碰撞:0 发送队列长度:0
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接收字节:10012 (10.0 KB) 发送字节:10012 (10.0 KB)
网络设置 - 视频
15:07 / 17
虚拟机文件共享
inet6 地址: fe80::a00:27ff:feb4:c9c/64 Scope:Link
UP BROADCAST 源自文库UNNING MULTICAST MTU:1500 跃点数:1
接收数据包:557 错误:0 丢弃:0 过载:0 帧数:0
发送数据包:254 错误:0 丢弃:0 过载:0 载波:0
压缩/解压缩.tgz格式文件
-j
压缩/解压缩.tar.bz2格式文件
-C
指定解压缩路径
例如：
$ tar xvzf kernel.tar.gz
“解压缩.tar.gz文件包”
加载 / 卸载一个硬件设备：mount/umount
$ mount -t vfat /dev/ub/a/part1 /media $ umount /media
RedHat 9.0：
老牌Linux发行版，早期嵌入式开发常用环境，驱动 支持比较老，安装复杂
Fedora：
RedHat后续社区版本，测试新功能，更新较快
Centos：
社区企业操作系统，基于RedHat商业版的源码编译 而成，免费
15:06 / 6
嵌入式操作系统应用场景
15:06 / 7
“将服务器tftp目录下的hello文件下载到本地”
15:07 / 24
目录 Contents
Linux操作系统概述 Linux常用软件工具 嵌入式Linux系统开发 网关镜像更新与使用 Linux程序开发与编译 Linux基础应用实验
Education Solutions
Internet+
在windows下面共享虚拟机下的内容，把Linux下的内容可以在windows下直接 访问，在终端上面使用如下的命令进行操作：
$ sudo mount -t vboxsf share /opt/share $ sudo umount /opt/share/
// 共享文件夹映射 // 共享文件夹释放
安装环境 安装工具
15:06 / 10
在虚拟机安装嵌入式Linux操作系统
安装说明
1. 系统CPU要支持虚拟化 2. 在BIOS中开启VT-x或者AMD-V 3. 电脑系统建议Win7 64位以上， 内存4G及以上
15:06 / 11
目录 Contents
Linux操作系统概述 Linux常用软件工具 嵌入式Linux系统开发 网关镜像更新与使用 Linux程序开发与编译 Linux基础应用实验
进入文件夹：cd
$ cd package
”进入package所在目录”
15:07 / 22
终端命令的使用
压缩解压：tar
tar [-options] file [-C] [dir] 将file文件解压缩/将dir目录压缩成file
-c
压缩文件
-f
指定压缩/解压缩文件
-v
显示压缩/解压缩过程
-z
网络命令：ping
“配置eth0的ip地址” “配置eth1的ip地址”
$ ping 192.168.0.1
“测试本机和192.168.0.1是否能够连接通”
网络文件传输命令：tftp
tftp -g 192.168.0.205 -r [服务端文件] –l [本地文件]
$ tftp -g 192.168.0.205 -r hello -l ./hello
Internet+ Education Solutions
物联网网关操作系统
中智讯（武汉）科技有限公司
目录 Contents
Linux操作系统概述 Linux常用软件工具 嵌入式Linux系统开发 网关镜像更新与使用 Linux程序开发与编译 Linux基础应用实验
Education Solutions
15:07 / 14
选择桥接网卡，界面 名称选择本地的网卡 设备
网络设置（ubuntu）
网络设置：
右键单击Ubuntu任务栏的网络状态图标 ，选择“编辑连接”； 弹出网络连接界面，在“有线”选项卡内选择“编辑”按钮开始设置网络IP等参数； 点击应用，保存网络设置退出。
设置静态IP地址
15:07 / 15
碰撞:0 发送队列长度:1000
接收字节:57350 (57.3 KB) 发送字节:38186 (38.1 KB)
lo Link encap:本地环回
inet 地址:127.0.0.1 掩码:255.0.0.0
inet6 地址: ::1/128 Scope:Host
UP LOOPBACK RUNNING MTU:16436 跃点数:1
Education Solutions
Internet+
熟悉Linux环境下基本操作
通过VirtualBox安装完ZEmbeOS，需要先了解开发中常用的一些工具及 部分软件的配置：
任务栏 文件浏览器 常用软件：终端、文本编辑器 中文输入法
15:07 / 13
网络设置（虚拟机）
设置虚拟机网络：
Internet+
嵌入式与操作系统
为什么需要操作系统？
早期的8位/16位系统中大多没有操作系统； 进入32位时代：系统中的软件越来越复杂，完全驾驭的能力不够；维护成本太高、系
统升级困难。 使用嵌入式操作系统：稳定性好、性能高、功能完善,遵循标准，便于移植、升级
嵌入式操作系统的特点：
提供内核管理 多任务管理 外围资源管理 要更稳定 可裁剪、可配置 实时性需求 针对应用的优化与功能增强
终端命令的使用
访问权限：chmod
chmod [-cfvR] [abc] file -c : 若该档案权限确实已经更改，才显示其更改动作 -f : 若该档案权限无法被更改也不要显示错误讯息 -v : 显示权限变更的详细资料 -R : 对目前目录下的所有档案与子目录进行相同的权限变更(即以递回的方式逐个变更) 其中a,b,c各为一个数字，分别表示User、Group、及Other的权限，r=4，w=2，x=1： 若要rwx属性则4+2+1=7； 若要rw-属性则4+2=6； 若要r-x属性则4+1=5。 例如： $ chmod 777 package ”修改package的权限为所有用户可读、可写、可执行”
网络功能完善开放源代码，软件资源丰富，内核 稳定而高效，大小及功能均可定制。 满足嵌入式操作系统的要求，目前在嵌入式领域 高速发展，催生了一些嵌入式Linux，如uClinux、 RTLinux……
知识延伸：GNU、自由软件
15:06 / 5
常见Linux发行版
Ubuntu：
目前最流行的Linux发行版，每半年发行一个新版本， 安装简单，操作界面友好