1、- 1 -常州工程职业技术学院Linux 内核裁剪与移植实训计划书教学班级：计算机 0931教学学期：2010-2011 学年第 2 学期教学周数：12指导教师：仲启秀、路丽芳教研室主任签字： 系 主 任 签 字： 一、课程性质及目的本课程是在同学们具有嵌入式 C语言设计、嵌入式应用与开发设计、嵌入式 Linux平台搭建等技术的基础上开设的一门综合性课程。课程采用“项目引领、任务驱动”的授课方法，以企业真实项目为教学核心，按照企业嵌入式产品开发流程，设计实现两个项目-“ARM平台 QT/E图形系统设计与应用”和“Linux 金融终端平台设计与应用” 。课程教学采用的两个项目完全来自博创公司与国
2、光公司的两个真实项目，采用与企业一致的开发文档与设计步骤，使同学们进一步掌握 Linux内核的裁剪与移植、Linux 驱动设计与应用技术、QT/E 图形系统的移植、QT/E 图形库应用编程、Linux 分区与目录设计、Linux 引导脚本设计、Linux 内核裁剪等多项技术，使同学们在嵌入式 Linux内核裁剪技术与系统设计技术方面有更深层次的提升，基本达到企业对嵌入式研发工程师的技术能力与职业素养要求。具体能力目标要求如下：1） 能够根据产品性能要求，完成关键技术先行论证，提交论证报告。2） 能够根据市场需求、同类产品的比较，进行可行性分析，撰写可行性分析报告。3） 能够根据产品特点、应用场
3、合，确定软硬件平台，完成产品方案设计报告。4） 能够制定详细的开发进度表，完成产品计划任务书。5） 能够根据产品功能完成各个功能模块的软件设计流程图。- 2 -6） 能够利用交叉编译工具完成 Arm2410 平台下 Linux 内核裁剪与移植，各种端口通讯技术，QT/E 图形库移植与应用技术 Linux 系统分区及目录设计、Glibc 基本库 XLib 的裁剪、XWindows 编译移植与中文化、QVWM 窗口管理器移植与改造等多项模块的具体设计。7） 能够根据产品预期的性能指标进行软硬件联调、测试。8） 能够撰写软硬件开发过程中的技术文档与系统说明书。9） 能够培养独立分析问题，解决问题以及
4、适应岗位的能力。二、实训安排（以部分实训内容为例）周次 日期 星期 项目（任务） 过程组织 地点 指导教师中心（实训室）管理教师3.1 二项目一、ARM2410平台QT/E图形环境移植与开发1-1 嵌入式Linux基础（1）讲解课程整体设计、项目介绍、考核方案。（2）教授嵌入式 Linux系统概述，嵌入式典型应用。（3）Redhat 9.0Linux系统安装与配置。（4）布置下结课任务：开发机服务配置，命令回顾。 （5）总结、考核。303仲启秀路丽芳沈扬二3.3 四1-2 开发机网络服务配置（1）重点介绍 Linux服务配置方法，Telnet 服务、FTP服务、NFS 服务，开发机环境搭建成功
5、。（2）开发机 GCC编程及Shell编程应用讲解。（3）布置课后作业：a.实现 Linux下 4个单字节到整形数的转换程序;b.Shell编程，实现两个数的数学运算。（4）总结、考核、布置下节课任务。303仲启秀路丽芳沈扬- 3 -3.15 二1-3 实验平台启动及烧写（1）介绍 Linux网络、磁盘、进程相关命令；（2）Linux 内核编译基础（3）实验平台介绍及启动。（4）布置任务：a. 内核启动，演示b. BootLoader烧写及内核烧写；（5）总结、考核，布置下节课任务。303仲启秀路丽芳沈扬四3.17 四1-4 ARM2410 平台交叉编译环境搭建（1）完成 ARM平台下交叉编译
6、环境的安装与配置；（2）交叉编译器的基本应用，运用交叉编译器编写实验平台的简单应用。（3）NFS 环境的配置与应用。（4）布置任务：a. NFS环境构建b. Helloword测试程序的编写及在目标机和宿主机上运行调试。（5）总结、考核、布置下结课任务。303仲启秀路丽芳沈扬六 3.29 二1-5 ARM 平台下232通讯应用编程（1） 串口知识讲授，重点讲述 RS232、RS485 串口编程特点。（2）讲授 C 语言基本数据类型及宏定义。（3）布置任务： a.实现 RS485测试程序b.实现 RS232端口测试程序。303仲启秀路丽芳沈扬- 4 -（4）总结、考核、布置下节课任务。3.31
7、四1-6 Arm2410 平台下参数配置应用设计（1）Linux 下文件编程主要函数介绍。（2）Linux C重点数据结构介绍。（3）布置任务：a.用单项链表，实现队列的增加与删除。b. 实现文件的读写应用。（4）总结、考核，布置下节课任务。303仲启秀路丽芳沈扬八 4.12 二1-7 ARM2410 平台 Linux配置与编译（1）讲授 Linux内核目录结构、内核代码阅读方法；（2）讲授 Linux配置、编译过程。（3）Linux 内核的启动分析。（4）驱动编程及串口驱动分析。（5）布置任务：a. 完成内存读写驱动编程。b. 实现 USB-storage驱动的模块加载。（6）总结、考核，布
8、置下节课任务。303仲启秀路丽芳沈扬- 5 -4.14 四1-8 ARM2410 平台根文件系统的制作（1）制作 cramfs文件系统的步骤及原理。（2）Linux devfs文件系统分析。（3）布置任务：a. 实现根文件系统的制作。b. 实现 VIVI系统的编译、移植及网络驱动改造。（4）总结、考核、布置下节课任务。303仲启秀路丽芳沈扬4.26 二1-9ARM平台QT/E环境编译（1）Linux 下图形系统介绍（2）Linux 下 QT/E系统编译与移植。（3）实现 QT/E到 ARM2410平台的移植。（4）布置任务：a. QT/E库配置与裁剪b. QT/E平台窗口管理器应用。（5）总结
9、、考核、布置下节课任务。303仲启秀路丽芳沈扬十4.28 四1-10QT/E图形编程。（1） QT/E 环境编程工具介绍。（2）面向对象的 C+编程思想剖析。（3）布置任务：a. 实现 QT/E下的控件运用与设计。b. 实现电力终端监控系统的QT/E界面设计。（4）总结、考核，布置下结课任务。303仲启秀路丽芳沈扬- 6 -十二 5.10 二1-11项目测试文档编写（1） Linux内核驱动调试，重点包括串口驱动、USB 驱动、YAFFS文件系统驱动调试。（2）QT/E 环境应用测试，应用电力监控终端界面调试QE/T环境的健壮性。（3）编写调试大纲、移植说明、QT/E 二次开发手册、ARM24
10、10平台交叉编译手册等开发文档。（4）总结、考核，写 PPT文档，准备下节课项目评审。303仲启秀路丽芳沈扬5.12 四1-12项目评审、答辩、考核（1）教师进行项目总结，讲述项目评审要素。（2）布置任务：a. 写产品测试计划、测试用例，各组交叉进行产品测试，形成测试报告，提交项目组，项目组进行产品优化，最后定版。b. 各组撰写产品设计总结报告，测试大纲，产品标准，产品说明书，用户使用报告，提交专家委员会评审。（3）综合项目考核及过程考核形成（本门课程）本项目的最终成绩。303仲启秀路丽芳沈扬- 7 -5.24 二项目二、Linux金融终端平台设计2-1 Atom 工控平台 Linux终端系统
11、技术验证、SUSE11.2系统安装及服务搭建（1）介绍项目介绍、课程安排具体目标、工作方式、考核方式等；（2）讲授 ATOM工控硬件平台、BISO 参数、南北桥芯片、USB、串口、并口芯片型号；（3）引导学生在虚拟机及ATOM平台上安装 SUSE11.2操作系统，注意安装过程中的驱动信息收集；（4）总结、考核、布置下节课任务。303仲启秀路丽芳沈扬十四5.26 四2-2 ATOM 平台最小 SUSE系统的安装（1）讲授 ATOM平台下，硬盘、CF 卡的连接方式；硬盘CF卡在 Linux中对应设备号。（2）讲授 CF卡分区，格式化，分区挂载等知识。（3）布置任务：a.学生自己对 CF卡分区、格式
12、化；b.安装 SUSE11.2 最小的服务器系统；c.对 ATOM平台下的 Linux驱动进行初步测试。（4）总结、考核、布置下节课任务。303仲启秀路丽芳沈扬十五 5.31 二2-3 Linux 终端启动脚本分析与设计（1）讲授 Inittab工作原理，SUSE11.2 启动过程分析；（2） 讲授 Linux终端系统分区设计、目录设计原则（3）布置任务：学生练习编写终端启动脚本(/etc/rc.d)，替换 SuSE原来的启动脚本，303仲启秀路丽芳沈扬- 8 -并实现 var、temp 等内存文件系统的挂载；（4）教师对启动脚本做重点提示，引导学生自主完成；（5）总结、考核、布置下节课任务；
13、6.2 四2-4 Linux 终端启动脚本设计（1）撰写先行实验论证报告、可行性分析报告；（2）撰写方案设计报告、计划任务书；（3）CVS 版本控制系统介绍、安装、使用；（4）总结、考核、报告上传CVS服务器，布置下次任务。303仲启秀路丽芳沈扬6.7 二2-5 Atom 平台Linux2.6 内核配置与编译（1）学生阅读 Linux内核Readme.SUSE 文档自己摸索内核配置编译过程；（2）教师结合 ATOM平台讲述内核编译、配置原理； （2）布置任务：学生练习进行 Linux 2.6.31内核的配编译过程；（4）总结、考核、布置下节课任务；303仲启秀路丽芳沈扬十六6.9 四2-6 基
14、于 Atom平台 Linux内核裁剪（1）教师针对 ATOM的串口、并口、网口、USB 接口驱动，裁剪 Linux内核，本终端不需要的模块从内核中删除，达到裁剪 Linux内核的目的；（2）布置任务：按照 Linux终端性能要求裁剪 Linux内核303仲启秀路丽芳沈扬- 9 -（3）总结、考核、布置下次课任务。6.14 二2-7内核 Initrd制作及库裁剪（1）学生尝试进行内核升级，教师提示；（2）讲授 grub引导程序配置过程,grub.conf 结构语法；通过光盘引导升级 Linux2.6内核方法；（3）教师讲述 initrd工作原理，initrd 镜像制作过程；（4）布置任务：学生自
15、己进行 grub安装、引导终端内核系统；（5）总结、考核、布置下节课任务。303仲启秀路丽芳沈扬十七6.16 四2-8 Linux 终端开机画面及进度条的设计（1） 讲授 Linux内核侦缓冲驱动原理；讲授开机画面和进度条的实现方法；（2） 布置任务：学生自己设计 Linux终端启动画面及启动进度条；（3） 教师重点提示、引导、指导；（4）总结、考核、布置下节课任务303仲启秀路丽芳沈扬- 10 -6.21 二2-9 构建 FC4 Xwindows开发机系统（1） 教师讲述 FC4虚拟机操作系统分区、设置要点，讲述操作系统安装步骤；（2）布置任务：a. 安装完成 FC4虚拟机b.实现 Teln
16、et、Ftp 服务器搭建；c.在 Atom平台移植 FC4 X11图形系统；d.引导学生完成 FC4系统下ATOM平台驱动信息收集；（3）总结、考核、布置下节课任务；303仲启秀路丽芳沈扬十八6.23 四2-10 Linux 终端图形系统设计（1）移植并配置 GTK1.2 、GTK2.0 库；（2）移植 X11 中文字体、支持微软的新宋体、支持 GEIT字符集字体；（3）布置任务：a.学生自己移植 GTK、GTK2.0库;b.设置 GTK显示风格为 XP风格；c学生设计 startx启动脚本，d启动 twm窗口管理器；（4）总结、考核、布置下节课任务。303仲启秀路丽芳沈扬十九 6.28 二2
17、-11 项目测试产品化（1）系统单元测试及系统集成测试；（2）测试 ATOM平台下串口驱动、网络驱动、USB 驱动的支持情况。（3）撰写 Linux 内核及图形库搭建裁剪过程文档。303仲启秀路丽芳沈扬- 11 -（4）写技术总结报告。（5）教师重点提示，引导学生自主完成任务；（6）总结；布置下次考核任务。6.30 四2-12项目评审、答辩、考核（1）教师进行项目总结，讲述项目评审要素。（2）布置任务：a. 写产品测试计划、测试用例，各组交叉进行产品测试，形成测试报告，提交项目组，项目组进行产品优化，最后定版。b. 各组撰写产品设计总结报告，测试大纲，产品标准，产品说明书，用户使用报告，提交专家委员会评审。（3）综合项目考核及过程考核形成（本门课程）本项目的最终成绩。303仲启秀路丽芳沈扬
