ARM嵌入式系统的软件开发方法

　　从软件开发的角度出发，一个嵌入式Linux系统可以分为4个层次。

　　（1）引导和加载Linux内核的程序，主要是用户自己编制的Boot－loader程序。Boot－loader的功能相当于PC的BIOS，在硬件板一加电后就开始运行，它要用串行电缆把PC与硬件开发板连接起来，在PC端通过对程序的编译，生成一个bin文件，通过简易的JTAG探头，把它烧写到Nand-Flash。

　　Boot－loader主要完成硬件初始化，同时设置Linux启动时所需要的参数，然后跳到Linux内核启动代码的第一个字节开始引导Linux。

　　（2）Linux内核，为特定的嵌入式硬件系统板定制的内核及内核的启动参数。为了实现Linux内核的移植，要把编译生成的Boot－loader，Kernal Image（内核）及Root Filesystem（根文件系统）烧写到Hash中。在编译内核的时候，还可以选择需要支持的网络协议，所支持的主要协议包括TCP／IP（如TCP、IP、UDP、ICMP、ARP、RARP、FTP、TFTP、BOOTP、DHCP、RIP、OSPF、HTTP等）。由于内核己经支持多种网络协议，因此通过加载不同的应用程序，就可以实现相应类型的应用。

　　（3）和Linux内核配合使用的根文件系统，包括建立根文件系统和建立于Flash设备上的文件系统。将文件系统也烧写到Hash后，Linux就可以在硬件板上正常运行了。

　　（4）用户应用程序。为了使人机交互界面友好，通常在用户应用程序和Linux内核层之间移植一个嵌入式图形用户界面（Graphic User Interface，GUI）。

　　2．软件开发环境构建

　　对于Linux下的ARM开发环境，最重要的是一个交叉编译器，其次是一个标准的C库。然而编译一个可靠的ARM交叉编译器，是非常复杂的工作，有两个方法可以得到一个ARM交叉编译器。

　　（1）到专门为ARM开发建立的网站下载一个别人编译好的编译器，如网站ftp∶//ftp．arm．linux．Org．uk／pub／armlinux／toolcham，这里提供了多个版本的交叉编译器，它们都是基于glibc的C库，但glibc的C库比较庞大，不适合作为小型的嵌入式系统开发使用。所以可以选择第二种方法去构造一个基于更小的C库μClibc的编译器。

　　（2）编译一个交叉编译器，虽然这个工作非常复杂，但Linux平台下面有全世界的爱好者在共同维护，所以可以找到许多编译一个交叉编译器的方法。

　　www．μClibc．Org网站中提供了一个基于pClibc的C库交叉编译器的构造方法，这个编译器是针对多平台的。μClibc是原来μCLinux（一个专门用于没有MMU的嵌入式芯片使用的Linux版本）开发过程中的一个C库，现在已经独立于μLinux项目并且进一步完善。它目前己经可以支持很多的系统平台，而且它比glibc更加小巧，非常适合作为嵌入式的开发。很多原来基于glibc开发的软件在μClibc下面也可以很方便地移植，甚至无须做任何改动就可以编译运行。；μClibc对glibc的大部分函数都做了重写，并且保持名称一样。利用μClibc构建嵌入式Linux系统将比glibc占用更小的空间。

　　构建好了软件开发环境或交叉编译器，就可以在PC上编译ARM运行的程序了，对调试各个硬件程序模块和移植ARM Linux／GUI系统很有帮助。

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