2 嵌入式系統(tǒng)

一般而言，嵌入式系統(tǒng)的構(gòu)架可以分為4個部分：處理器、存儲器、輸入／輸出（I／O）和軟件。嵌入式系統(tǒng)是軟件和硬件的綜合體，它是以應(yīng)用為中心，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，軟、硬件皆可以裁剪，從而能夠適應(yīng)于工業(yè)和服務(wù)領(lǐng)域?qū)嶋H應(yīng)用中。

由于μClinux在設(shè)計時就已經(jīng)充分考慮了可移植性，所以將μClinux移植到S3C44B0相對來說是比較容易的。但要使μClinux正常運行，處理器必須滿足以下要求：

（1）處理器的C編譯器能產(chǎn)生可重入代碼。

（2）用C語言就可以打開和關(guān)閉中斷。

（3）處理器支持中斷，并且能產(chǎn)生定時中斷（通常在10～100 Hz之間）。

（4）處理器支持能夠容納一定量數(shù)據(jù)（可能是幾千字節(jié)）的硬件堆棧。

2．1 Bootloader的工作

Bootloader就是在操作系統(tǒng)內(nèi)核運行之前運行的一段程序，通過這段程序可以初始化硬件設(shè)備、建立內(nèi)存空間的映射圖，從而將系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境帶到一個合適的狀態(tài)，以便為最終調(diào)用操作系統(tǒng)內(nèi)核準備好正確的環(huán)境。因此，正確建立μClinux的移植的前提條件是具備一個與μClinux配套、易于使用的Bootloader。

硬件初始化。系統(tǒng)上電或復位后，程序從位于地址0x0的Reset Exception Vector處開始執(zhí)行，因此需要在這里放置Bootloader的第一條指令：b ResetHandler，跳轉(zhuǎn)到標號為ResetHandler處進行第一階段的硬件初始化，主要內(nèi)容為：關(guān)Watchdog Timer，關(guān)中斷，初始化PLL和時鐘，初始化存儲器控制器。比較重要的是PLL的輸出頻率要計算正確，ARMSYS中把它設(shè)置為64 MHz；這實際上就是處理器的工作主頻，這個時間參數(shù)在第二階段計算SDRAM的刷新計數(shù)值和UART的波特率等參數(shù)時還要用到。

建立二級異常中斷矢量表。異常中斷矢量表（Exception Vector Table）是Bootloader與μClinux內(nèi)核發(fā)生聯(lián)系關(guān)鍵的地方之一。即使μClinux內(nèi)核已經(jīng)得到處理器的控制權(quán)運行，一旦發(fā)生中斷，處理器還是會自動跳轉(zhuǎn)到從0x0地址開始的第一級異常中斷矢量表中的某個表項（依據(jù)于中斷類型）處讀取指令運行。在編寫B(tài)ootloader時，地址0x0處的一級異常中斷矢量表只需簡單地包含向二級異常中斷矢量表的跳轉(zhuǎn)指令就可以。這樣，就能夠正確地將發(fā)生的事件交給μClinux的中斷處理程序來處理。對于μClinux內(nèi)核，它在RAM空間中基地址為0xC000000處建立了自己的二級異常中斷矢量表。

如果在Bootloader執(zhí)行的全過程中都不必響應(yīng)中斷，那么上面的設(shè)置已能滿足要求。在ARMSYS上提供了USB下載器，需要用到中斷，Boot loader必須在同樣的地址（0xC000000）處配置自己的二級異常中斷矢量表，以便同μClinux兼容。這張表事先存放在FLASH MEMORY里，引導過程中由Bootloader將其復制到RAM地址0x0C000000。

2．2 源代碼裁剪與移植

將μClinuX-dist-20040408．tar．gz拷貝到／home／下（或者其他目錄都可以），運行解壓命令：tar xv***μClinux-ARMSYS-20040801． tar．gz，解壓結(jié)束后會在／home／下生成μClinux-dist目錄。

配置與編譯。安裝編譯環(huán)境，到以下地址下載arm-elf工具鏈：http：／／www．uclinux．org／pub／μClinux／m68k-elf-tools／arm-elf-tools-20030314．sh。將arm-elf-tools-20030314．sh拷貝到根目錄，運行安裝：

sh arm-elf-tools-20030314．sh

然后開始配置μClinux的內(nèi)核和用戶選項，打開終端。

# cd／home／uClinux-dist

# make menuconfig

進入μClinux配置（μClinux V3．1．0 Configuration），選中“Kernel／Library／Defaults Selectiona”敲空格進入。其中有兩個選項：定制內(nèi)核設(shè)置和定制用戶選項設(shè)置：

［*］Customize Kernel Settings

［］Customize Vendor／User Settings

選中定制內(nèi)核設(shè)置選項，按下ESC鍵退出，在詢問是否保存時，選擇Yes并回車。終端將首先進入內(nèi)核配置選單。在配置μClinux內(nèi)核時，就可以通過對這些選項的選擇和取消選擇來設(shè)定內(nèi)核所具有的功能項，這也是裁減μClinux內(nèi)核的基本方法。每個選項都對應(yīng)著一個宏定義，make menuconfig執(zhí)行結(jié)束后，自動將配置結(jié)果保存為．config文件，將前一次的配置結(jié)果備份為．config．old文件。