嵌入式项目中使用Linux有哪些技巧?
将控制交接到RAM中的内核入口点。可压缩Linux映像以节省闪存空间,代价是在启动时要付出解压缩时间。
3)Linux进行引导并安装基于RAM的文件系统(initramfs)作为根文件系统。在项目构建时,Initramfs被填充以所需的文件和目录,然后被简单地链接到内核。
4)在Linux内核下,执行/sbin/init。/sbin/init程序按照/etc/inittab中配置文件的描述对系统进行初始化。
5)一旦初始化进程完成运行级执行和/sbin/init里的命令,它会启动一个登录进程。
6)壳初始化文件/etc/profile的执行,标志着启动过程的完成。
通过使能就地执行(ExecuteInPlace——XIP)可以显著缩短启动时间、提升整体性能,XIP是从闪存执行代码的方法。通常,Linux代码是从闪存加载到外部存储器,然后从外部存储器执行。通过从闪存执行,因不再需复制这步,从而只需较少的存储器,且只读存储器不再占程序空间。
本文的示例项目基于STM32F429MCU。事实上,用户可能会发现,开始时,STM32F4系列MCU的外设初始化不容易掌握。幸运的是,意法半导体开发了一些工具来帮助解决这一问题。STM32CubeMX初始化代码生成器(部件编号UM1718)属于最新的。该工具包括外设初始化的每一个细节,在配置外设时,会显示警告和错误、并警告硬件冲突。
对小型嵌入式Linux项目来说,STM32F429MCU内部闪存足够用。重要的是要记住:嵌入式Linux项目中使用多个二进制映像(引导加载程序、Linux内核和根文件系统):这些都需要闪存扇区边界对齐。这就避免了在装载一个图像时,另一图像被部分删除或损坏的风险。
步骤3:在主机上安装Linux
要构建一个嵌入式Linux项目,一台Linux主机是必需的。对于WindowsPC,最好是安装OracleVirtualBox,以创建“一台”512MbyteRAM和16Gbyte硬盘的新虚拟机。
有许多Linux版本可用;据笔者的经验,Debian就是与VirtualBox环境相匹配的一款。这款Linux主机必须能够访问互联网,以便下载针对这款ARMCortex-M目标MCU的GNU交叉编译工具。设计师将创建一个类似于图1所示的树形结构,并将交叉构建工具提存到/tools文件夹。
在这点上,有必要建立一个ACTIVATE.sh脚本。只需使用下列代码就可实现。(......>是提取到的GNU工具文件夹路径):
exportINSTALL_ROOT=.......>
exportPATH=$INSTALL_ROOT/bin:$PATH
exportCROSS_COMPILE=arm-uclinuxeabiexport
CROSS_COMPILE_APPS=arm-uclinuxeabiexport
MCU=STMDISCO
exportARCH=arm
在干净的Linux系统中安装GNU工具,但其使用并非自给自足,实际上还需要其它系统的配合。其运行实际上依赖于若干其它系统组件(如主机C/C++ 编译器、标准C函数库头文件,以及一些系统工具)。获得这些必要组件的一种方法是安装用于C的Eclipse集成开发环境(IDE)。除解决这个迫在眉睫的问题外,EclipseIDE还可在开发过程中的许多其它方面提供帮助,当然,详述EclipseIDE的特性不是本文目的。
现在,是时候启用Linux终端工具了:点击“应用程序(Applications)”,然后“附件(Accessories)”和“终端(Terminal)”(见图2)。
图2:Linux包含的“终端(Terminal)”工具和“文件(Files)”、一种类似Windows资源管理器的图形化工具。
终端是用于配置Linux主机和构建嵌入式Linux应用程序的主要工具。键入以下命令来安装Eclipse和其它所需工具:
su[输入根用户密码]
apt-getinstalleclipse-cdt
apt-getinstallgenromfs
apt-getinstalllibncurses5-dev
apt-getinstallgit
apt-getinstallmc
准备该Linux项目的最后一步是下载STM32F429DiscoveryBuildroot,并解压到/uclinux文件夹。
步骤4:用Buildroot构建μClinux
现在有必要关闭先前使用根用户配置文件的终端,并启动一个新终端。在命令行中输入“mc”,并使用导航器导航到“Documents”,然后输入 “uClinux”命令。按Ctrl+O并激活LinuxARMCortex-M开发部分,并运行“.ACTIVATE.sh”命令。再次按下 Ctrl+O并进入“stm32f429-linux-builder-master”文件夹。
用户现在有两个选择。如果使用VirtualBox中的示例项目,请遵循“makeclean”和“makeall”命令序列。如果准备一个全新环境,使用“make”命令。约30分钟后,新的μClinux映像将可用,如下所示:
out\uboot\u-boot.bin
out\kernel\arch\arm\boot\xipuImage.bin
out\romfs.bin
将这些新映像写入闪存。如果使用Windows和ST-LINK工具,下面的代码将工作:
ST-LINK_CLI.exe-ME
ST-LINK_CLI.exe-P“u-boot.bin”0x08000000
ST-LINK_CLI.exe-P“xipuImage.bin”0x08020000
ST-LINK_CLI.exe-P“romfs.bin”0x08120000
将
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