7Linux操作系统在ARM9处理器上的移植.pdf

化工自动化及仪表,2010,37(2):67~69

研究与应用ControlandInstrumentsinChemicalIndustry

Linux操作系统在ARM9处理器上的移植

王晓宁,王振臣,张少兵,姚帆

(燕山大学西校区电院工业计算机控制工程河北省重点实验室,河北秦皇岛066004)

摘要:嵌入式系统在工业生产和日常生活中的应用已经越来越广泛,基于ARM的Linux嵌入式系统更是
因其各个方面的优良特性成为当前嵌入式研究的热点。结合实例阐述了Linux内核移植到ARM9芯片S3C2410
的具体实现过程,重点论述了移植过程中的具体方法及需要修改的文件,其中Linux操作系统选用RedHat9.0版
本,交叉编译工具为armlinuxgcc3.4.1,移植主要内容为:交叉环境的建立,引导程序(BootLoader)移植,内核的
移植,最后,将编译好的内核代码通过已经移植好的BootLoader下载到开发板上,Linux系统就成功的移植到了
ARM处理器中。
关键词:嵌入式;移植;内核;Linux
中图分类号:TP316文献标识码:A文章编号:10003932(2010)02006703

1引言操作系统也是嵌入式系统的重要组成部分。当
随着信息科技和微电子技术的迅速发展,嵌入今的嵌入式操作系统各种各样,有VxWorks、QNX、
式系统已经越来越广泛被用于社会、经济的各个领PalmOS、WindowsCE、Linux、Clinux、C/OSII、Nu
域,从复杂的工业设备、精密的医疗仪器,到随处可clues等,每种操作系统都有其与众不同之处。本文
见的手机、PDA,嵌入式系统已经与我们现代化的生选用的将要移植的嵌入式操作系统为如今在各领域
活息息相关。嵌入式系统发展初期任务较少,功能中广泛应用的Linux。Linux是以Unix为基础而发
单一,所以并不需要操作系统的支持。但是,随着其展起来的操作系统,其最大优点是源代码公开,可以
承担的功能的增多且日趋复杂,对系统的要求也越任意剪裁和修改后将其移植入自己的硬件平台上,
来越高,在这种情况下,像普通计算机一样将操作系因此可以说是嵌入式操作系统的最佳选择。
统引入到处理器中已成为大势所趋[1]。操作系统的3移植过程分析
引入,可以尽可能有效利用处理器的有限资源,实现嵌入式Linux系统的开发是一个庞大的工程,
CPU在各个进程之间的最优化切换,必会将嵌入式在硬件搭建完毕之后,主要是下面几个基本的步骤:
系统引入到一个前景更加广阔的领域。系统引导程序BootLoader编写(用于设备加电后
2软硬件平台结构的系统定位引导);Linux微内核的编译(内存管
一般来说,嵌入式系统由硬件和软件两部分组理、程序管理);!进程的初始化。除此之外,如果
成,硬件包括CPU及其各种外设的接口,软件则包要成为完整的操作系统并继续保持小型化还必须加
括嵌入式操作系统和相关的嵌入式应用软件。上硬件驱动程序、硬件接口程序和应用程序等。可
嵌入式系统的设计开发首先涉及到的即是处理见,嵌入式Linux操作系统开发具有一定的层次性,
器(CPU)的选择,这是嵌入式系统的基础。目前,市应按其结构自下而上逐层进行,如图1所示。
场上的CPU种类繁多,包括X86系列、ARM系列及
其他一些专用的CPU。本文所用到的CPU为
S3C2410,是SAMSUNG公司生产的ARM9系列芯
片。S3C2410主频为203MHz,带有MMU(内存管理
单元),支持Linux系统的移植嵌入。除此之外,该
处理器拥有:独立的16KB的指令Cache和16KB数

据Cache、支持TFT的LCD控制器、NAND闪存控制图1嵌入式系统的体系结构图
器、三路UART、四路DMA、四路带PWM的Tmier、
I/O口、RTC、Touchscreen接口、两个USB主机、一个
USB设备、SD主机和MMC接口、两路SPIO[1]。收稿日期:20091228(修改稿)
∃68∃化工自动化及仪表第37卷

BootLoader(引导装载器)是嵌入式系统移植的由以上的分析可知,Linux的内核是Linux的心
第一个环节。BootLoader是操作系统内核启动前运脏,是操作系统的内部核心程序,因此,移植过程中
行的一段小程序,其主要任务为初始化目标板硬件,的主要内容就是对Linux内核的修改和编译。
给嵌入式系统提供板上的硬件资源信息,并进一步装4移植过程实现
载、引导嵌入式系统的固件,其作用相当于我们普通4.1交叉开发环境的建立
电脑中的BIOS[2]。因此,嵌入式系统移植的第