基于ARM的嵌入式操作系统UCLINUX的研究与应用

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随着Internet的发展和后PC时代的到来,嵌入式系统成为当前IT产业的热点之一,呈现了巨大的市场需求。但同时大量的嵌入式应用也对嵌入式设备的性能和功能提出了更高的要求,一般都需要有良好的网络支持和多任务处理能力。如何使嵌入式设备具备这两种能力,那么关键是选择合理控制器和嵌入式操作系统,并搭建一个很好的嵌入式平台。 本文选择的控制器是ARM(Advanced RISC Machines)公司的32位RISC处理器,其高速度,低功耗,低成本,功能强,特有16/32位双指令集等诸多优异的性能,己成为移动通信,手持计算,多媒体数字消费等嵌入式解决方案中的首选处理器。 经过分析比较选择嵌入式操作系统uclinux,它是linux的一个分支,具有强大的网络功能,在中低端嵌入式网络设备中有广泛应用。与其它的嵌入式操作系统相比,因其专为没有MMU(内存管理单元)的CPU而设计的;免费软件,源代码可以得到;微内核,本身内置网络支持和高度模块化等优点,非常适合做嵌入式开发的操作系统。 将arm和uclinux的各自优势结合起来,为实际的应用提供很好开发起点,使得研发更有意义。论文对嵌入式系统uclinux的内核的组成,引导代码blob的组成、内存管理、进程管理等进行了研究,掌握了uclinux的开发流程即在linux操作系统下,如何编写程序代码,编译程序,调试程序,编写与自己程序相关的makefile文件等,在此基础上安装了各种编译器,搭建了嵌入式linux开发环境。 搭建了arm+uclinux的系统平台,包括硬件设计和软件设计。硬件电路设计主要是SDRAM、FLASH、RS232、RTL8019等。软件上设计主要有:对uclinux的引导代码blob进行改写,要配置寄存器,存储单元,修改它的启动文件,编写flash的程序,配置串口等:uclinux源代码的改写,主要是网卡驱动的改写和对uclinux的裁减。在搭建好了arm+uclinux的平台上,对http协议的运作方式进行了研究,建立了web服务器,对嵌入式系统网络发面的应用进行了探索。 这里所研究的嵌入式系统具有低成本,高效率的特点,值得推广。最后,本论文对所做的工作进行了总结并且展望了本嵌入式系统得其他应用。
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