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嵌入式系统设计实验指导书作者：张俊文2011-2-26实验一、嵌入式Linux开发环境的建立试验目的1、掌握如何在WINDOWS下安装虚拟机，2、在虚拟机中安装LINXUX操作系统；预备知识绝大多数Linux软件开发都是以native方式进行的，即本机（HOST）开发、调试，本机运行的方式。这种方式通常不适合于嵌入式系统的软件开发，因为对于嵌入式系统的开发，没有足够的资源在本机（即板子上系统）运行开发工具和调试工具。通常的嵌入式系统的软件开发采用一种交叉编译调试的方式。交叉编译调试环境建立在宿主机（即一台PC机）上，对应的开发板叫做目标板。运行Linux的PC【宿主机】开发时使用宿主机上的交叉编译、汇编及连接工具形成可执行的二进制代码（这种可执行代码并不能在宿主机上执行，而只能在目标板上执行），然后把可执行文件下载到目标机上运行。调试时的方法很多，可以使用串口，以太网口等，具体使用哪种调试方法可以根据目标机处理器提供的支持作出选择。宿主机和目标板的处理器一般不相同，宿主机为Intel处理器，而目标板如UP-NetARM2410-S开发板为三星S3c2410.GNU编译器提供这样的功能，在编译器编译时可以选择开发所需的宿主机和目标实验步骤：一预备知识Mware虚拟机安装Linux系统VMware软件安装使用VMware虚拟机可以在Windows系统下面再安装其他的操作系统，而不会对原有的操作系统造成任何影响。本小节将讲述在WindowsXP上安装VMware虚拟软件。安装好VMvare软件以后，可以使用VMware建立一个虚拟计算机。在建立虚拟机时，需要注意虚拟硬件的设置。下面的步骤可以建立一个虚拟机新建了虚拟机以后，需要注意VMware使用方法。本小节将介绍VMware中常用工具的使用方法。常用工具提供了虚拟机的管理功能。启动虚拟机系统以后，在虚拟机中的操作与本地计算机的操作是相似的。在VMware安装Linux系统时，对硬盘的分区、格式化操作，都是在虚拟硬盘上进行的。对硬盘上的数据没有任何影响。在学习Linux安装时，可以使用VMware虚拟机进行练习。本小节将在VMware虚拟机上安装RedHatLinux9.0系统。完成光盘完整性检查以后，RedHatLinux9.0的图形安装界面如图选择软件包组完成安装是RedHatLinux9.0的用户桌面实验二、熟悉Linux交叉开发环境配置和使用试验目的：1挂载光盘文件2linux网络配置3linux串口配置预备知识对于嵌入式LINUX，宿主机上的操作系统一般要求为REDHATLINUX。嵌入式开发通常要求宿主机配置有网络，支持NFS（为交叉开发时mount所用）。然后要在宿主机上建立交叉编译调试的开发环境。环境的建立需要许多的软件模块协同工作，这将是一个比较繁杂的工作，但现在已通过博创嵌入式教学套件中光盘的安装而自动完成了。开发工具软件的安装与配置实验步骤：1.开发工具软件的安装将博创兴业科技有限公司提供的附带开发工具光盘插入CDROM，然后执行以下命令：mount/dev/cdrom/mnt若系统不识别/dev/cdrom的话，可以用如下命令，假设CDROM为从盘，即为/dev/hdb，则：mount–tiso9660/dev/hdb/mnt安装脚本程序将自动建立/arm2410s目录，并将所有开发软件包安装到/arm2410s目录下，同时自动配置编译环境，建立合适的符号连接。注意：安装完成后看一下主编译器Armv4l-unknown-linux-gcc是否在/opt/host/armv4l/bin/，如果不是这个路径，请使用vi修改/root/.bash_profile文件中PATH变量为PATH=$PATH:$HOME/bin:/opt/host/armv4l/bin/，存盘后执行：source/root/.bash_profile，则以后armv4l-unknown-linux-gcc会自动搜索到，可以在终端上输入armv，然后按tab键，会自动显示armv4l-unknown-linux-2.开发环境配置配置网络，包括配置IP地址、NFS服务、防火墙。网络配置主要是要安装好以太网卡，对于一般常见的RTL8139网卡，REDHAT9.0可以自动识别并自动安装好，完全不要用户参与，因此建议使用该网卡。然后配置宿主机IP为192.168.0.121。如果是在有多台计算机使用的局域网环境使用此开发设备，IP地址可以根据具体情况设置。如图1.4.1所示：图1.4.1网络配置双击设备eth0的蓝色区域，进入以太网设置界面，如图1.4.2，1.4.3所示：图1.4.2以太网常规设置界面图1.4.3以太网路由设置界面对于REDHAT9.0，它默认的是打开了防火墙，因此对于外来的IP访问它全部拒绝，这样其它网络设备根本无法访问它，即无法用NFSmount它，许多网络功能都将无法使用。因此网络安装完毕后，应立即关闭防火墙。操作如下：点击红帽子开始菜单，选择安全级别设置，选中无防火墙。如图1.4.4所示：图1.4.4安全级别设置在系统设置菜单中选择服务器设置菜单，再选中服务菜单，将iptables服务的勾去掉,并确保nfs选项选中。配置NFS：点击主菜单运行系统设置-服务器设置-NFS服务器（英文为：SETUP-SYSTEMSERVICE-NFS），点击增加出现如下在界面，在目录(Drictory)：中填入需要共享的路径，在主机(Hosts)：中填入允许进行连接的主机IP地址。并选择允许客户对共享目录的操作为只读（Read－only）或读写(Read/write)。如图1.4.5所示：图1.4.5NFS基本设置图1.4.6是对客户端存取服务器的一些其他设置，一般不需要设置，取默认值。图1.4.6NFS用户访问设置当将远程根用户当作本地根用户时,对于操作比较方便,但是安全性较差。最后退出时则完成NFS配置。配置好后，界面应显示如图1.4.7所示：图1.4.7远程根用户当作本地根用户图1.4.8配置好的NFS我们也可以手工编写/etc/exports文件，其格式如下：共享目录可以连接的主机（读写权限，其他参数）例如：表示将本机的/arm2410s目录共享给ip地址为192.168.0.1－192.168.0.254的所有计算机，可以读取和写入。配置完成后，可用如下办法简单测试一下NFS是否配置好了：在宿主机上自己mount自己，看是否成功就可以判断NFS是否配好了。例如在宿主机/目录下执行：其中192.168.0.10应为主机的IP地址。然后到/mnt/目录下看是否可以列出/arm2410s目录下的所有文件和目录，可以则说明mount成功，NFS配置成功。3.配置MINICOM:1.在linux操作系统Xwindow界面下建立终端（在桌面上点击右键——新建终端）,在终端的命令行提示符后输入minicom，回车，你就会看到minicom的启动画面（见图1.4.9）若没有启动Xwindow则在命令行提示符后直接输入minicom即可。图1.4.9minicom启动画面2.minicom启动后，先按Ctrl＋A键，再按Z键（注意不是连续按，Ctrl+A松开后才按Z），进入主配置界面（见图1.4.10）。图1.4.10主配置界面按“O”进入配置界面，如图1.4.11配置界面图1.4.11配置界面按上下键选择Serialportsetup，进入端口设置界面，这里有几个重要选项改为如下值（见图1.4.12）：（在Changewhichsetting后按哪个字母就进入哪项的配置，如按A进行端口号配置。）A————SerialDevice：/dev/ttyS0（端口号使用串口1）E————BPS/par/bits：/1152008N1（波特率）F，E硬件流，软件流都改为NO，若要使用PC机的串口2来接板子的串口1做监控，改为：/dev/ttyS1即可。3.选好后按ESC键退出到图1.4.11所示画面，选择Savesetupasdf1保存退出，以后只要启动minicom就是该配置，无需再做改动。4.配置完成后，用串口线连接好pc机和2410－S,启动2410－S，即可在minicom上看到启动信息，并可以执行操作控制。图1.4.12端口设置界面Linux开发软件的安装目录结构表格1.4.1均以/arm2410s目录为起点：编译器安装路径说明如表1.4.2所示：上述诸多程序的源代码都在光盘中提供.在安装完成LINUX后，就是对LINUX的网络环境的配置，最主要是配置NFS服务器。实验三、LinuxC程序设计实验目的1、Vi编辑器的使用2、gcc编译器的使用，编译LinuxC程序一，使用Vi编辑器完成以下4个文件的内容输入：hello.hstarfun.hhello.cstar.cStarfun.h文件内容如下：/*****starfun.h*****/#ifndefSTARFUN_H#defineSTARFUN_H#defineNUM4#defineNUMBER3intstar1(){inti,j,k;for(k=1;k=NUM;++k){for(i=1;i=(NUM-k);++i)printf();for(j=1;j=(2*k-1);++j)printf(*);printf(\n);}return0;}intstar2(){inti,j,k;for(k=NUMBER;k=0;--k){for(i=1;i=(NUMBER-k+1);++i)printf();for(j=1;j=(2*k-1);++j)printf(*);printf(\n);}return0;}#endifhello.h文件内容如下：/*hello.h*/#ifndefHELLO_H#defineHELLO_Hvoidhello(){star1();printf(hello,myfriends\n);}#endifhello.c文件内容如下：voidshowhello(){hello();}star.c文件内容如下：#includestarfun.h#includehello.h#includestdio.hintmain(){star1();star2();showhello();return0;}Vi编辑器的使用，可以参考PPT和Vi.doc文档，在使用Vi编辑器的过程中，注意使用Vi的单行和多行复制命令，练习字符串查找替换命令，删除一个字符，删除光标后整个内容命令，删除一行命令，恢复删除，保存和退出命令等命令，并尝试使用其他命令。掌握#ifndefSTARFUN_H#defineSTARFUN_H的宏定义用法二．使用gcc编译器，编译程序第一种方法：分步进行1．由star.cstarfun.h文件生成star.o目标文件gcc-cstar.c-ostar.o2．由hello.chello.hstarfun.h生成hello.o目标文件gcc-chello.c-ohello.o3．由hello.ostar.o生成应用程序myproggccstar.ohello.o-omyprog[root@localhost01_hello]#./myprog*****************************************hello,myfriends第二种方法：一条命令完成以上操作gccstar.chello.c-omyprog结合本次课的PPT关于gcc部分，体会gcc编译器编译的过程，并在实验报告中描述在以上编译中尝试[root@localhost01_hello]#gccstar.chello.c-omyprog[root@localhost01_hello]#gcc-wstar.chello.c-omyprog[root@localhost01_hello]#gcc-Wallstar.chello.c-omyprogInfileincludedfromstar.c:1:starfun.h