基于ARM的嵌入式uClinux系统开发

　　作为继PC和Internet后的最伟大的发明，嵌入式系统以其独特的优势成为了当今最为热门的领域之一。嵌入式操作系统作为嵌入式软件运行的平台，负责管理各进程的创建、删除、调度及进程间的并发控制和通信，统一管理系统中的软硬件资源，研究嵌入式系统，首先要实现嵌入式操作系统在相关处理器平台上的移植。本文以SAMSUNG公司的 S3C44B0X 为例详细介绍了 uClinux 在 ARM7微处理器上的移植过程，从而构成一个软硬件功能都非常强大的开发平台。叙述了应用程序的添加过程，证明了嵌入式系统具有功能强大、便于移植和扩展性强等特点。

　　1 uClinux 及 S3C44B0X 简介

　　1.1 uClinux 操作系统简介

　　uClinux是一个GNU的项目，代码完全开放[1]，通常用于具有很少内存或 Flash 的嵌入式系统。uClinux 是为了支持没有 MMU 的处理器而对标准Linux 做出的修正。由于 uClinux 在标准的 Linux 基础上进行了适当的裁剪和优化，形成了一个高度优化、代码紧凑的嵌入式Linux，uClinux虽然体积很小，但仍然保留了 Linux 的大多数的优点：稳定、良好的移植性、优秀的网络功能、完备的对各种文件系统的支持、以及标准丰富的 API 等。图 1 为uClinux 的基本架构。

　　1.2 ARM 微处理器 S3C44B0X

　　SAMSUNG 公司推出的 16/32 位 RISIC 处理器S3C44B0X 为手持设备和一般应用提供了高性价比和高性能的微控制器解决方案。为了降低成本，S3C44B0X 提供了丰富的内置部件，包括：8KB Ca-che 和内部 SRAM、LCD 控制器，带自动握手的 2通道 UART，4 通道 DMA，系统管理器，带 PWM功能的 5 通道定时器，I/O 端口，RTC，8 通道 10位ADC，IIC总线接口，IIS总线接口，同步SIO接口和 PLL 倍频器。

　　S3C44B0X 使用 ARM7TDMI 内核，其低功耗和全静态设计特别适用于对成本和功耗敏感的应用。通过提供全面的、通用的片上外设，大大减少了系统中除处理器以外的原件配置，从而是系统成本大为降低。S3C44B0X 的体系结构图如图 2 所示。

　　2 开发嵌入式 uClinux

　　在一个嵌入式系统中使用 Linux 开发，根据应用需求的不同有不同的配置开发方法，其流程大致相同，下面就基于 ARM7 的嵌入式 uClinux 开发流程为例，叙述嵌入式 Linux 的一般开发流程。

　　2.1 构建交叉编译环境

　　搭建交叉编译环境是嵌入式开发的第一步，也是必备一步。搭建交叉编译环境的方法很多，不同的体系结构、不同的操作内容甚至是不同版本的内核都会用到不同的交叉编译器。针对 NOMMU的CPU、uClinux 专门开发了一套编译软件，可以在 www.uClinux.org 下载。文件名是 arm-elf-tools-20030314.sh，下载完成后使用root 用户安装，文件默认安装在/usr/local 目录下面，可以看到有各种实用工具。其中arm-elf-gcc是最重要的开发工具，它将源文件编译成目标文件，然后由 arm-elf-ld 链接成可以运行的二进制文件。其它的为辅助工具:。bjdump 可以反编译二进制文件，as 为汇编编译器，genromfs 为制作 ROMDISK的工具，gdb为调试器等，elf2flt是一个转换工具，将编译生成的df格式文件转换成产linux支持的flat文件格式。