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基于ARM的嵌入式Linux系统移植的研究与实现

作　者: 杜冠
导　师: 文远保
学　校: 华中科技大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: 嵌入式系统启动代码内核移植文件系统驱动移植
分类号: TP316.81
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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引　用: 10次
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内容摘要

嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁减,适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。“嵌入性”、“专用性”与“计算机系统”是嵌入式系统的三个基本要素。而嵌入式Linux是将普通Linux操作系统进行裁剪、修改,使之能在嵌入式计算机系统上运行的一种操作系统。由于嵌入式系统涉及到种类繁多的嵌入式处理器,所以目前嵌入式Linux应用的一个热点就是将Linux内核移植到一些典型的微控制器和微处理器上。ARM(Advanced RISC Machines)平台是目前使用广泛的主流嵌入式处理器体系结构,因而也是Linux移植的一个重点。在同一个硬件平台上可以使用不同的操作系统,同样,有些操作系统经过移植后可以运行在不同的硬件平台上。使某一个平台的代码能运行在其他平台上的过程就叫做移植,在以ARM处理器为核心的车载移动终端的研究中,系统实现主要有三个阶段的工作:启动代码移植、系统内核移植和各种设备驱动程序移植。启动代码是在系统内核运行之前运行的初始化硬件设备、建立内存空间映射图的一段小程序,功能简单却十分重要。系统内核主要具有两个功能:其一是管理硬件资源,其二是屏蔽具体硬件差异并为应用程序提供虚拟机。所以,操作系统是由进程控制、内存管理、设备驱动、文件系统等子系统构成。其中进程控制、内存管理等核心部分与目标机的体系结构密切相关,必须针对目标机单独移植。文件系统是操作系统最基本的资源,它是一个计算机系统内文件和目录的集合。嵌入式设备资源有限,存在对资源的约束问题,所以需要对其进行裁减,建立适合嵌入式应用的文件系统。设备驱动程序实际是处理或操作硬件控制器的软件,从本质上讲,它们是内核中具有高特权的、驻留内存的、可共享的底层硬件处理例程,硬件相关性决定了不可能存在针对多种设备的万能“设备驱动”,故驱动移植也是实现嵌入式系统的重要一环。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 嵌入式操作系统  8-16
  1.1 嵌入式操作系统基础  8-10
  1.2 典型的嵌入式操作系统  10-13
  1.3 嵌入式操作系统选型  13-15
  1.4 本章小结  15-16
2 系统硬件平台  16-21
  2.1 ARM 处理器  16-18
  2.2 硬件平台  18-19
  2.3 本章小结  19-21
3 LINUX 内核实现  21-38
  3.1 内核移植原理  21-22
  3.2 交叉编译环境  22
  3.3 启动代码移植  22-29
  3.4 内核移植  29-31
  3.5 文件系统  31-34
  3.6 下载与调试  34-37
  3.7 本章小结  37-38
4 ARM-LINUX 下驱动程序移植  38-59
  4.1 设备驱动原理分析  38-43
  4.2 FLASH 驱动  43-46
  4.3 网络设备驱动  46-51
  4.4 USB 存储设备驱动  51-58
  4.5 本章小结  58-59
5 总结与展望  59-61
  5.1 全文总结  59-60
  5.2 后继工作  60-61
致谢  61-62
参考文献  62-65
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文  65-66
附录2 本文所用缩写词汇英汉对照  66-67

基于ARM的嵌入式Linux系统移植的研究与实现

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