论文摘要
作为世界上最优秀的操作系统之一,Linux不仅在服务器领域有着不可撼动的地位,而且正在嵌入式领域发挥着越来越重要的作用。有专家预测,Linux将是未来最主要的嵌入式操作系统之一,将广泛应用在各种消费电子和通信设备中。因此,产生并逐渐形成了嵌入式Linux这项技术。然而,面对嵌入式系统多样化的硬件平台以及多样化的应用,如何更快更好地建立基于Linux的软件平台成为一个必须解决的问题。本文正是针对这个问题,以Linux相关的基础软件为主要研究对象,在深入分析引导加载程序、Linux与处理器相关的代码、文件系统以及设备驱动的基础上,对基于ARM的Linux软件平台进行了创新性和探索性的研究。主要内容为:在理解ARM体系结构的基础上,通过分析uboot源码,详细研究ARM处理器在上电后的启动过程和加载引导Linux的过程;分析并总结Linux与处理器相关的接口,以中断控制器、定时器以及串口为主,提出了移植Linux到新型处理器的思路和方法;研究Linux文件系统的内容、制作和使用;分析Linux的设备驱动体系结构以及设备驱动的调用方式;在学习和研究的基础之上,针对STMP36xx这款处理器,设计并实现引导加载程序,完成Linux的移植、配置、编译,解决Linux启动过程遇到的问题,然后通过制作根文件系统和实现Nand Flash、LCD的驱动,完整地搭建起以Linux为核心的软件平台,并进行了应用验证。在实际应用中,嵌入式系统会使用很多不同类型的处理器,因此迫切希望能够找到一个准则解决移植带来的问题。本文最重要的成果就是为Linux在新型处理器上的移植提出了一个准则,根据该准则可以更加快速、更加准确地将Linux应用到不同的处理器上,因此具有重要的现实意义。同时,本文将项目实践贯穿于理论研究之中,涉及到Linux平台关键技术的分析、相关工具的使用以及开发经验的分享,对学习嵌入式Linux和设计嵌入式Linux系统具有较高的参考和指导价值。此外,成功移植的STMP36xx已经初具规模,可以通过二次开发以形成完善的嵌入式产品。