嵌入式Linux平台构建、升级及驱动开发的研究

嵌入式Linux平台构建、升级及驱动开发的研究

论文摘要

伴随着信息化和互联网时代的到来,嵌入式系统的应用已经渗透到日常生活的各个领域;Linux操作系统由于其自由开放、功能强大等特点,在嵌入式领域得到了广泛的使用。而在嵌入式系统的开发过程中,很难找到通用的驱动程序,所以驱动程序的开发是嵌入式系统开发的重要组成部分。本文在理论研究和实验的基础上,构建基于ARM9的嵌入式Linux开发平台,并对其进行必要的升级,进而对驱动程序的开发做一些基本的探讨。其目的是了解嵌入式系统开发的一般模式和具体流程,深入理解ARM9平台和Linux系统在嵌入式领域的重要作用,为以后的进一步研发打下坚实的基础。本文以广泛使用的S3C2410A ( ARM920T核)处理器为硬件核心,系统地介绍了S3C2410A处理器及系统的硬件平台结构,并在此基础上重点研究了系统软件平台的构建和驱动程序的开发。首先研究了基于Linux的嵌入式开发的硬件和软件环境的构建,之后又构建了嵌入式Linux系统的三大软件(Bootloader, Kernel, Filesystem)。首先,详细地分析了嵌入式Linux的启动引导程序设计,主要研究内容包括移植开源软件U-Boot,并取代了VIVI;第二,在分析Linux内核结构的基础上,研究了内核移植及裁剪和配置编译的具体方法和过程,用2.6Kernel取代了2.4Kernel;第三,构建了一个嵌入式系统的根文件系统,用Busybox取代了uCLinux。嵌入式Linux开发平台构建后,又设计和实现了串口的驱动程序,最后阐述了Linux网络驱动程序的实现过程,并把CS8900A驱动程序移植到SBC2410开发板上。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 绪论
  • 1.1 嵌入式系统概述
  • 1.1.1 嵌入式系统定义
  • 1.1.2 嵌入式系统特点和发展趋势
  • 1.2 论文研究的背景、目的和意义
  • 1.3 论文研究的内容和创新之处
  • 第2章 硬件平台分析和开发环境建立
  • 2.1 平台硬件体系结构
  • 2.1.1 微处理器 S3C2410 的特点
  • 2.1.2 SDRAM 存储系统电路分析
  • 2.1.3 FLASH 存储系统电路分析
  • 2.2 建立开发交叉编译环境
  • 2.2.1 开发交叉编译环境的硬件连接
  • 2.2.2 GNU 交叉开发工具链
  • 2.2.3 交叉开发工具链的安装
  • 2.3 嵌入式系统的开发流程
  • 2.4 本章小结
  • 第3章 嵌入式LINUX 系统软件平台的搭建
  • 3.1 嵌入式 Linux 系统构成
  • 3.2 Bootloader 的设计和实现
  • 3.2.1 嵌入式系统的Bootloader
  • 3.2.2 U-Boot 和VIVI 的比较
  • 3.2.3 从NAND FLASH 启动U-Boot 的移植
  • 3.2.4 U-Boot 的下载和烧写
  • 3.2.5 U-Boot 命令
  • 3.3 Linux2.6Kernel 的移植
  • 3.3.1 Linux 内核结构
  • 3.3.2 linux 内核移植过程中的主要修改
  • 3.3.3 内核的配置
  • 3.3.4 内核编译和启动
  • 3.4 构建文件系统
  • 3.4.1 文件系统概述
  • 3.4.2 Busybox 简介
  • 3.4.3 用Busybox 制作根文件系统
  • 3.5 本章小结
  • 第4章 设备驱动程序的研究与实现
  • 4.1 关于设备驱动程序
  • 4.1.1 设备驱动程序简介
  • 4.1.2 设备驱动分类
  • 4.1.3 设备驱动程序的工作原理
  • 4.1.4 设备驱动中的关键数据结构
  • 4.1.5 设备驱动模块化
  • 4.2 串口驱动研究与实现
  • 4.2.1 串口驱动概述
  • 4.2.2 S3C2410A 芯片串口的控制
  • 4.2.3 串口驱动设计与实现
  • 4.3 CS8900A 网卡驱动的设计与移植
  • buff 数据结构'>4.3.1 device 和skbuff 数据结构
  • 4.3.2 网络驱动的设计
  • 4.3.3 具体移植步骤
  • 4.3.4 网卡测试
  • 第5章 总结和展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 附录
  • 相关论文文献

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