摘要：交叉開發(fā)環(huán)境是嵌入式Linux開發(fā)的基礎．后續(xù)的開發(fā)過程幾乎都是基于此環(huán)境的,。而ARM作為一種高性能、低成本的嵌入式RISC微處理器,。已成為應用最廣泛的嵌入式處理器,。本文內容包括基于32位ARM920T核“GEC2410”開發(fā)板的硬件結構和嵌入式Linux交叉開發(fā)環(huán)境的概念和配置．開發(fā)工具的使用以及交叉調試器制作的方法。利用虛擬機在Windows操作系統(tǒng)下,，為“GEC2410”開發(fā)板搭建了一個嵌入式Linux的運行平臺,。
目前，隨著ARM技術的日益成熟和廣泛應用,，基于ARM核的微處理器已經(jīng)成為嵌入式市場的主流,。而建立面向ARM構架的嵌入式操作系統(tǒng)也就成為當前研究的熱點問題．在眾多的嵌入式操作系統(tǒng)中，許多開發(fā)人員都選擇Hnux,，主要是因為它是源碼公開而且是免費的,，可以讓任何人將其修改移植到自己的目標平臺系統(tǒng)里使用。系統(tǒng)可以通過配置內核,，動態(tài)地加載和卸載內核模塊機制,，可以方便地在內核中添加新的組件或卸載不再需要的內核組件。
本文介紹了如何在Windows操作系統(tǒng)下利用Linux虛擬機,、針對32位ARM920T內核的$3C2410微處理器實現(xiàn)嵌入式LintLx應用軟件的交叉開發(fā)環(huán)境,，提出了一個比較完整的解決方案，并成功地為GEC2410開發(fā)板搭建了一個嵌入式應用軟件開發(fā)環(huán)境,。
1 GECMlO開發(fā)板硬件構成
ARM處理器是一種支持16／32位雙指令集的高性能,、低成本、低功耗的R ISC微處理器,，目前已經(jīng)占領了75％以I：的32位RISC嵌入式產(chǎn)品f仃場,。本文所選用的ARM920T微處理器屬于中端產(chǎn)品，應用也十分廣泛,。$3C2410是32位低功耗RISC宏單元,，其工作頻率為203 MHz,，同時支持Thumbl6位精。簡指令集,，從而能以較小的存儲空間需求，獲得32位的系統(tǒng)性能,。64M字節(jié)的SDRAM,，由兩片K4S561632組成，工作在32位模式下,；64M字節(jié)NAND Flash,，采用的是K9F1208，可以兼容16M,，32M或128M字節(jié),；10M以太網(wǎng)接口，采用的是CS8900Q3,，帶傳輸和連接指示燈,；2路UART串行口，波特率可高達115200bps,，并具有RS232電乎轉換電路Embedded·ICE（20腳標準JTAG）接口和并口式jTAG接口,，支持ADS，SDT軟件的卜．載和調試以及FLASH的燒寫,。
2 嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境的搭建及開發(fā)工具的使用
2．1宿主機——目標機模式
進行項目開發(fā)前,，先要做的是搭建一套基于Linux操作系統(tǒng)的應用開發(fā)環(huán)境，一般由目標板（GEC2410開發(fā)板）和宿主機（LiUUX虛擬機）所構成,。如圖1所示,。嵌入式系統(tǒng)通常是一個資源受限的系統(tǒng)，因此直接在嵌入式系統(tǒng)的硬件平臺上編寫軟件比較困難,，有時候甚拿是不可能的．目前一般采用的解決辦法是首先在通用計算機上編寫程序,，然后通過交叉編譯生成目標平臺七可以運行的二進制代碼格式，最后再下載到目標平臺上的特定位置．卜運行．用來編譯這種程序的編譯器就叫交叉編譯器,。為了不跟本地編譯器混淆,，交叉編澤器的名字一般都有前綴。例如：arm．1inux—gcc,。交叉開發(fā)環(huán)境是指編譯,、鏈接和調試嵌入式應用軟件的環(huán)境，它與運行嵌入式應用軟件的環(huán)境有所不同,，通常采用宿主機／目標機模式,。
2．2 Linux服務器交叉編譯環(huán)境的建立
Linux服務器是嵌入式Linux內核編譯、應用程序開發(fā),、編譯等的公共平臺,，在一個嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)過程中,，有許多工作需要通過它來完成。交叉編譯工具用于編譯在目標系統(tǒng)上運行的嵌入式Linux內核及應用程序,，包括編譯器,、連接器、調試器以及代碼轉換J二具等實用程序,，一般以瓜縮軟件包的方式提供給我們,，稱為開發(fā)工具鏈（Toolchain）．目前基于ARM架構的交叉編澤工具鏈為：allll-liuux．gcc-2．95．3。
1）GNU交叉工具鏈的下載
從ARM官方網(wǎng)站F載刪．a(chǎn)rm．tinux．org．a(chǎn)k,，可以從該站點下載2．95．3工具鏈：
ftp：／／tip．a(chǎn)rm．Iinux．org．uk／pub／armlinux／toolehain／cross-2．95．3．tar．bz2
2）cross-2．95．3．tar．bz2包的安裝步驟
a．#mkdir／mr／local／arm,；
b．#cp CROSS一2．95．3．tar．bz2／usr／local／ann；
C．#tar jxvf crog$一2．95．3．tar．bz2,；
d．添加環(huán)境變量：在文{牛／ete／bashrc文件最后添加：
export PATH=／usr／local／arm／2．95．3／bin：$PATH：
e．工具鏈安裝完成,。
2．3配置NFS服務的步驟
NFS服務就是將宿主機的一個目錄通過網(wǎng)絡可以被掛載到其他計算機上。并且作為其他計算機的一個目錄,，其目的就是讓不同的機器,、不同的操作系統(tǒng)之間可以彼此共享文件。
NFS的使用分服務器端和客戶端,，其中服務器端提供要共享的文件,，客戶端通過掛載“mount”這一動作實現(xiàn)對共享文件的訪問操作。下面主要介紹GEC24 10開發(fā)板的Linux系統(tǒng)與虛擬機的LintLx通過NFS實現(xiàn)文件共享的方法與步驟：
1）在虛擬機linux配置nfs服務,，編輯nfs配置文件／etdexports,，設置共享目錄如：vi／etc／exports，添加：／root／nfs—share·（rw,，sync,，no—root—squash）。rW表示允許下位機讀寫該目錄,，no_root_squash允許下位機以主機root用戶身份掛載根文件系統(tǒng),。
2）在虛擬機linux啟動NFS服務：（修改配置文件后就需要蕈新啟動施服務）#／etc／init．d／nfs reSTart或者用命令：#service nfs restarto.
3）防火墻的關閉。選擇系統(tǒng)設置一》安全級別,，將安全級別改為“無防火墻”,。
4）用交叉網(wǎng)線連接PC機（虛擬機）與開發(fā)板，目的讓兩個linux處在同一個網(wǎng)絡內,。
開發(fā)板的ip地址是：192．168．2．223,，因此配置虛擬機ip為192．168．2開頭的ip地址，如可用下列命令配置：#ifcONfigethO 192．168．2．23,。
5）在開發(fā)板linux系統(tǒng)中掛載虛擬機linux的NFS共享目錄,，執(zhí)行下列命令：#mkdir／tmp／nfs#mount—t nfs一0 nolock192．168．2．23：／root／nfs—share／trap／nfs。
2．4交叉調試器的制作
2．4．1交叉調試器的結構
程序的調試足檢杏程序正確性,、可靠性,、穩(wěn)定性的重要手段,，也是應用程序開發(fā)必不可少的組成部分。嵌入式軟件開發(fā)過程中的交叉調試與本地軟件開發(fā)過程中的調試方式有所差別,。本地軟件開發(fā)調試器與被調試的程序往往運行在同一臺計算機}：,。而嵌入式軟件開發(fā)過程中，調試時采用的是在宿主機和目標機之間進行的交叉調試,。調試器運行在宿主機,，但被調試的進程卻是運行在目標板。調試器和被調試進程通過串口或者網(wǎng)絡進行通信,，調試器可以控制、訪問被調試進程,，讀取被調試進程的當前狀態(tài),，并能夠改變被調試進程的運行狀態(tài)。
2．4．2制作交叉調試器的方法
1）解壓源碼包：tar zxf gdb一6．0．tar．gz
2）配置：cd gdb一6．0
mkdir build．．a(chǎn)rm．．1inux
cd build．．a(chǎn)rm．．1inux
?。痗onfigure--target=arm·linux一一prefix=／usr／local／arm／2．95．3／
3）編譯：make
4）安裝：make install
在／usr／locaL／arm／2．95．3／bin／目錄下生成alTfl-linuxgdb工具
5）編譯生成針對f1．Eln處理器的gdbserver
a．進入sdb源代碼包中的gdb$erver目錄
cd sdb-6．0
cd gdb／gdbserver
b．配置生成gdbserver
chmod U+X configure
CC=arnl—linux—gcc．／configure一一host=arm-linux
c．Make,，生成gdbserver、gdbreplay
6）通過凼,，將gdbserver／gdbreplay到目標板中
7）啟動目標板上的gdbserversabserver 192．168．1．88：2345 cross-teat其中192．168．1．88是目標板的IP地址,。2345是任意指定的端口，也可以是其他端口,。
8）啟動宿主機端arm．1inux-gdb調試器在宿主機的工作目錄中有對應的程序和源文件
#arm·hnux-柚CI‘OS8一teat
?。╣db）target remote 192．168．1．88：2345
連接遠程gdbserver
（sab）b main
設置斷點
?。⊿db）C運行
3 結束語
本文在分析了GEC2410開發(fā)板和Linux的特點的基礎上,，介紹了嵌入式Linux開發(fā)平臺的搭建過程，并詳細介紹了配置NFS服務和制作交叉調試器的方法和步驟,。這樣就可以在此基礎上進行各種驅動程序和應用程序的開發(fā),。