1、哈 尔 滨 理 工 大 学毕 业 设 计题 目： 基于 ARM9 的 Linux 系统移植 院、 系： 计算机科学与技术学院 计算机系 姓 名： 吴祥飞 指导教师： 李 妍 系 主 任： 林克正 2015 年 06 月 20 日哈尔滨理工大学毕业设计（论文）评语学生姓名：吴祥飞 学号：1104010223学 院：计算机科学与技术学院 专业：计算机科学与技术任务起止时间：2015 年 3 月 1 日至 2015 年 6 月 20 日毕业设计（论文）题目：基于 ARM9 的 Linux 系统移植指导教师对毕业设计（论文）的评语：指导教师签名： 指导教师职称： 评阅教师对毕业设计（论文）的评语：评阅
2、教师签名： 评阅教师职称： 答辩委员会对毕业设计（论文）的评语：答辩委员会评定，该生毕业设计（论文）成绩为： 答辩委员会主席签名： 职称： 年 月 日教务处制表哈尔滨理工大学毕业设计（论文）任务书学生姓名：吴祥飞 学号：1104010223学 院：计算机科学与技术 专业：计算机科学与技术任务起止时间： 2015 年 3 月 1 日至 2015 年 6 月 20 日毕业设计（论文）题目：基于 ARM9 的 linux 系统移植毕业设计工作内容： 1、确定论文的主题，搜集相关资料； 2015.3.53.18 2、熟悉开发板。 2015.3.193.293、对 linux 分析及修改。 2015.3
3、.294.30 4、打包烧写及调试 。 2015.5.15.155、撰写论文、毕业答辩准备。 2015.5.166.20资料：1基于 ARM 嵌入式系统接口技术，北京：清华大学出版社，2012 2汇编语言及接口技术，北京：机械工业大学出版社，2013 3C 语言程序设计，北京：清华大学出版社，20114Linux 嵌入式系统，北京：清华大学出版社，2013指导教师意见：签名：年 月 日系主任意见：签名：年 月 日哈尔滨理工大学学士学位论文- I -基于 ARM9 的 linux 系统移植摘 要物联网时代的到来即将再次迎来一次技术革命，而物联网的核心恰恰是嵌入式技术，嵌入式技术的意义无庸置疑。嵌
4、入式系统是嵌入式技术的灵魂，对嵌入式系统的研究对于嵌入式的发展有着至关重要的作用。嵌入式最大的特点之一就是专用性，要想深入的学习和研究研究嵌入式系统必须具体到一个详细的实施过程。本课题就是以嵌入式系统移植为代表来剖析嵌入式技术，嵌入式系统移植可大可小，大到可以是一个公司或者工厂的系统，小到可以是一块手表的系统。本课题是基于飞凌公司的FL2440ARM 开发板重现对嵌入式 Linux 系统的移植过程。本课题首先对嵌入式技术的背景及现状做了简要的分析，介绍了开发板的硬件和需要的软件环境，对 BootLoader 的结构作简要的介绍，列出了BootLoader 的移植过程的详细步骤，对 Linux
5、源码及目录文件进行了简要的分析，对特定于该开发板的 Linux 内核编译作简要的解读，最后实现Linux 内核和文件系统移植到开发板上。本课题综合了大学的基本专业课程，理论和实践相结合由浅入深的具体的研究了嵌入式系统移植，是本着不断学习和探索的精神对嵌入式系统进行学习和研究，基于知识水平有限，内容浅显还有不足之处，还望谅解。关键词 嵌入式系统；移植；Linux；BootLoader哈尔滨理工大学学士学位论文- II -Arm9-based Linux System TransplantationAbstractThe advent of the era of Internet of thing
6、s will once again usher in a technological revolution, and the core of the Internet of things is precisely embedded technology, embedded technology significance undoubtedly.Embedded system is the soul of embedded technology, the research of embedded systems have a vital role in the development of em
7、bedded.Embedded one of the biggest characteristics is the specificity, to in-depth study and research in embedded system must be specific to a detailed implementation process.Undergraduate course topic is represented by an embedded system transplantation to analyze the embedded technology, embedded
8、system transplantation but can small, big enough to is a company or factory system, is small enough to be a watch system.This topic is based on the fly ling company FL2440ARM development board to reproduce the migration process of embedded Linux system.This topic first on the background of the embed
9、ded technology and the present situation of a brief analysis, this paper introduces the development board of the hardware and software environment, introduces briefly the structure of BootLoader, lists the detailed steps of migration process of BootLoader, the Linux source code file and directory is
10、 briefly analyzed, the specific to the development board a brief interpretation of the Linux kernel compilation, finally realize the Linux kernel and file system transplanted to the development board.This topic combines the universitys basic professional courses, the combination of theory and practi
11、ce of unit 1 specific study of the embedded system transplantation, is in line with the spirit of continuous learning and exploring study and research to the embedded system, based on the knowledge 哈尔滨理工大学学士学位论文- III -level is limited, content simple and deficiency, still hope understanding.Keywords
12、 Embedded system,Transplantation,Linux,BootLoader哈尔滨理工大学学士学位论文- IV -目 录摘要 .IAbstract.II第 1 章 绪论 .11.1 课题背景 .11.2 研究意义 .11.3 国内外研究现状分析 .21.3.1 国内嵌入式系统现状 .21.3.2 国外嵌入式系统现状 .21.4 论文研究的主要内容 .2第 2 章 硬件环境及软件开发环境 .42.1 开发板总体介绍 .42.1.1 开发板处理器芯片简介 .52.1.2 开发板时钟及主要控制器 .72.1.3 开发板接口及工作条件 .82.2 软件开发环境 .102.3 本章
13、小结 .11第 3 章 BootLoader 引导程序 .123.1 嵌入式系统 BootLoader 简介 .123.2 FL2440 的 BootLoader .143.3 烧写 BootLoader 到开发板 .153.4 本章小结 .21第 4 章 Linux 启动过程及编译 .224.1 Linux2.6 内核的新特性简介 .224.2 Linux 内核启动流程 .224.3 Linux 目录文件 .234.4 内核编译代码修改 .244.5 本章小结 .27第 5 章 Linux 内核及文件系统移植 .285.1 内核移植 .285.2 文件系统移植 .315.3 本章小结 .35
14、结论 .36致谢 .37哈尔滨理工大学学士学位论文- V -参考文献 .38附录 A .40附录 B .45哈尔滨理工大学学士学位论文- 1 -第 1 章 绪论1.1 课题背景物联网时代的到来即将再次迎来一次技术革命，而物联网的核心恰恰是嵌入式技术，嵌入式技术在其中有着无可替代作用。嵌入式系统是嵌入式技术的灵魂，对嵌入式系统的学习和探索对于嵌入式的发展有着至关重要的作用。嵌入式技术毫无疑问已经成为 21 世纪最具有动力和发展前景的革命性技术之一，目前已经广泛应用于社会的各个方面。随着国内外嵌入式产品的进一步开发和推广，嵌入式技术越来越和人们的生活紧密相关，并且已经广泛应用于工程设计、军事技术、
15、医疗保健、消费电子、科学研究以及各类生活用品中。由于移动互联网的日益普及,使得嵌入式成为当前最热门、最具有发展前景的行业。1.2 研究意义关于什么是嵌入式系统众说纷纭，有一种官方的定义：嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统 1。个人理解为除 PC 以外的一切电子产品都可以叫做是嵌入式设备，而在嵌入式硬件设备上定制的、专用的系统就是嵌入式系统，这里的嵌入式系统指的是硬件设备上软件部分。现在一般提到的嵌入式系统都是硬件与软件一体化的计算机系统，不单指软件系统。20 世纪 70 年代是单片机为代表的嵌入式设
16、备，无疑为汽车、工业机器和通讯装置等成千上万中电子装置提供了更佳的使用性能。80 年代革命性的嵌入式操作系统广泛用于工业制造、过程控制、通讯、仪器、仪表、汽车、船舶、航空、航天、军事设备、消费产品等众多领域。发展到现在，嵌入式产品可以说深入到日常生活的方方面面，然而由于嵌入式产品的特性以至于还没有被充分的得到开发，还具有很大的空间提升，而嵌入式系统是每个完整的嵌入式设备所必备的，所以嵌入式系统移植的研究无疑是最基础而且最关键的部分，其意义也就无庸置疑的重要了。嵌入式系统对于当代的意义已经造福了如今的我们现在的生活，然而嵌入式更深远的价值在于它还没有被完全开发利用。如今我们对嵌入式技术的认识和应
17、用仅仅只是嵌入式系统技术的一点皮毛而已。试想在身边的每一个物体都嵌入操作系统也就是物联网，也许在商场想要买东西只需要一个眼神就能虚拟试穿，也或者根本不用亲自去商场在家就能试穿想要的哈尔滨理工大学学士学位论文- 2 -衣服，足不出户就能完成生活所需。当然由于硬件更确切的说是成本等问题一直制约着嵌入式的发展，嵌入式的发展还需要一段时间的缓冲，相信嵌入式在未来十年内肯定会有大的发展。所以不管是对于现在还是未来对于嵌入式技术的研究都具有深远的意义。1.3 国内外研究现状分析1.3.1 国内嵌入式系统现状国内的实时操作系统可以分为两种类型：一类是中国自主开发的实时操作系统，如电子科技大学嵌入式实时教研室
18、和克银公司联合研制开发的实时操作系统 Delta OS（道系统） 、凯思公司的 Hopen OS（女娲计划） 、中科院北京软件工程研制中心开发的 CASSPDA 以及浙江大学自行研制开发的嵌入式系统 HBOS 等；另一类是基于国外操作系统二次开发完成的，这类大多是专用系统。1.3.2 国外嵌入式系统现状国外实时操作系统相比于国内已经从简单着步走向成熟，自 20 世纪80 年代其就有一些国际上的 IT 组织和公司开始进行商用嵌入式系统和专用操作系统的研发。有代表的操作系统有 VxWorks、QNX 、Palm OS、Windows CE 和嵌入式 linux 等 2。Vxworks 操作系统是美
19、国 WindRiver 公司开发的实时操作系统。它具有良好的持续发展能力，高性能的内核以及良好的可靠性和卓越的实时性。QNX 是一个实时的、可扩充的操作系统。它部分遵循 POSIX 相关标准。Palm OS 是 3Com 公司的，它已经在掌上电脑和 PDA 市场上占据和大的市场价额。它有开放的操作系统应用程序接口，开发商可以根据需求自行开发所需的应用程序。Microsoft Windows CE 是从整体上为资源有限平台设计的多线程、完整优先权和多任务的操作系统 3。Lynx Rral-time Systems的 Lynx OS 是一个分布式、嵌入式、可规模扩展的实时操作系统，它遵循POSIX.1a、POSIX.1b 和 POSIX.1c 标准。嵌入式 linux 有很多版本，像RT-linux 和 KURT-linux 的强实时操作系统也有 uCLinux 和 Pocket Linux等一般的嵌入式 Linux 版本 4。1.4 论文研究的主要内容嵌入式最大的特点之一就是专用性，要想深入的学习和研究研究嵌入式系统必须具体到一个详细的实施过程。本科题就是以嵌入式系统移植为代表来剖析嵌入式技术，嵌入式系统移植可大可小，大到可以是一个公司或者工厂的系统，小到可以是一块手表的系统。本课题是基于飞凌公司的
