ARM嵌入式系統(tǒng)的軟件開發(fā)方法

　　從軟件開發(fā)的角度出發(fā)，一個嵌入式Linux系統(tǒng)可以分為4個層次。

　?。?）引導(dǎo)和加載Linux內(nèi)核的程序，主要是用戶自己編制的Boot－loader程序。Boot－loader的功能相當(dāng)于PC的BIOS，在硬件板一加電后就開始運行，它要用串行電纜把PC與硬件開發(fā)板連接起來，在PC端通過對程序的編譯，生成一個bin文件，通過簡易的JTAG探頭，把它燒寫到Nand-Flash。

　　Boot－loader主要完成硬件初始化，同時設(shè)置Linux啟動時所需要的參數(shù)，然后跳到Linux內(nèi)核啟動代碼的第一個字節(jié)開始引導(dǎo)Linux。

　?。?）Linux內(nèi)核，為特定的嵌入式硬件系統(tǒng)板定制的內(nèi)核及內(nèi)核的啟動參數(shù)。為了實現(xiàn)Linux內(nèi)核的移植，要把編譯生成的Boot－loader，Kernal Image（內(nèi)核）及Root Filesystem（根文件系統(tǒng)）燒寫到Hash中。在編譯內(nèi)核的時候，還可以選擇需要支持的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，所支持的主要協(xié)議包括TCP／IP（如TCP、IP、UDP、ICMP、ARP、RARP、FTP、TFTP、BOOTP、DHCP、RIP、OSPF、HTTP等）。由于內(nèi)核己經(jīng)支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，因此通過加載不同的應(yīng)用程序，就可以實現(xiàn)相應(yīng)類型的應(yīng)用。

　?。?）和Linux內(nèi)核配合使用的根文件系統(tǒng)，包括建立根文件系統(tǒng)和建立于Flash設(shè)備上的文件系統(tǒng)。將文件系統(tǒng)也燒寫到Hash后，Linux就可以在硬件板上正常運行了。

　?。?）用戶應(yīng)用程序。為了使人機交互界面友好，通常在用戶應(yīng)用程序和Linux內(nèi)核層之間移植一個嵌入式圖形用戶界面（Graphic User Interface，GUI）。

　　2． 軟件開發(fā)環(huán)境構(gòu)建

　　對于Linux下的ARM開發(fā)環(huán)境，最重要的是一個交叉編譯器，其次是一個標準的C庫。然而編譯一個可靠的ARM交叉編譯器，是非常復(fù)雜的工作，有兩個方法可以得到一個ARM交叉編譯器。

　?。?）到專門為ARM開發(fā)建立的網(wǎng)站下載一個別人編譯好的編譯器，如網(wǎng)站ftp∶//ftp．a(chǎn)rm．linux．Org．uk／pub／armlinux／toolcham，這里提供了多個版本的交叉編譯器，它們都是基于glibc的C庫，但glibc的C庫比較龐大，不適合作為小型的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)使用。所以可以選擇第二種方法去構(gòu)造一個基于更小的C庫μClibc的編譯器。

　　（2）編譯一個交叉編譯器，雖然這個工作非常復(fù)雜，但Linux平臺下面有全世界的愛好者在共同維護，所以可以找到許多編譯一個交叉編譯器的方法。

　　www．μClibc．Org網(wǎng)站中提供了一個基于pClibc的C庫交叉編譯器的構(gòu)造方法，這個編譯器是針對多平臺的。μClibc是原來μCLinux（一個專門用于沒有MMU的嵌入式芯片使用的Linux版本）開發(fā)過程中的一個C庫，現(xiàn)在已經(jīng)獨立于μLinux項目并且進一步完善。它目前己經(jīng)可以支持很多的系統(tǒng)平臺，而且它比glibc更加小巧，非常適合作為嵌入式的開發(fā)。很多原來基于glibc開發(fā)的軟件在μClibc下面也可以很方便地移植，甚至無須做任何改動就可以編譯運行。；μClibc對glibc的大部分函數(shù)都做了重寫，并且保持名稱一樣。利用μClibc構(gòu)建嵌入式Linux系統(tǒng)將比glibc占用更小的空間。

　　構(gòu)建好了軟件開發(fā)環(huán)境或交叉編譯器，就可以在PC上編譯ARM運行的程序了，對調(diào)試各個硬件程序模塊和移植ARM Linux／GUI系統(tǒng)很有幫助。

linux操作系統(tǒng)文章專題:linux操作系統(tǒng)詳解（linux不再難懂）