基于自制嵌入式OMAPL138平台的Linux系统移植研究

论文摘要

随着各种处理器性能的不断提高以及其价格的不断下降,带有操作系统的嵌入式系统凭借其体积小、功耗低、可靠性高、功能性强、灵活方便等许多优点,早就已经渗透到工业、农业、教育、国防、科研及日常生活等各个领域。而在各种嵌入式操作系统中,Linux系统凭借其源码开放、性能稳定、网络功能强大、CPU架构支持广泛等诸多优势,在嵌入式系统中逐渐被广泛采用。要进行嵌入式Linux软件开发,就需要首先搭建起嵌入式Linux软件开发平台,而其中的核心正是嵌入式Linux系统移植。本文以实验室自行开发的OMAPL138硬件平台作为研究对象,该平台是基于300MHz的ARM926EJ-S和300MHz的C674xDSP双核OMAP-L138处理器的硬件处理平台,主要研究了Linux-2.6.32到ARM9平台上的移植。首先,设计出硬件平台方案,完成原理图和PCB的设计,并完成硬件调试,保证硬件平台功能;然后在虚拟机上安装Linux操作系统,搭建交叉工具链并且正确设置NFS网络文件系统,TFTP服务;其次,结合本实验平台的硬件要求,移植功能强大的Uboot作为系统的Bootloader,进一步移植Linux-2.6.32内核到本实验平台并正常启动运行;最后构建根文件系统。本文对ARM9平台上的嵌入式Linux系统移植的关键部分进行了较为完整和深入的研究,所得到的移植方法和步骤均已得到实践验证。这对其它平台上的嵌入式Linux系统移植研究具有参考价值和借鉴意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的意义
• 1.2 嵌入式系统
• 1.2.1 嵌入式系统定义
• 1.2.2 嵌入式系统的组成及特点
• 1.2.3 嵌入式处理器
• 1.2.4 嵌入式操作系统
• 1.2.5 嵌入式系统国内外研究现状
• 1.3 论文所做的主要研究工作
• 第二章 嵌入式系统硬件平台设计与分析
• 2.1 硬件平台总体结构分析
• 2.2 处理器性能分析
• 2.3 电源、复位和时钟电路分析
• 2.4 存储器电路分析
• 2.5 接口电路分析
• 2.6 信号完整性分析和PCB布局布线
• 2.6.1 信号完整性分析
• 2.6.2 PCB板的布局原则
• 2.6.3 PCB走线原则
• 2.6.4 本实验硬件平台的PCB简单介绍
• 2.7 本章小结
• 第三章 嵌入式Linux开发环境构建
• 3.1 构建硬件环境
• 3.1.1 交叉开发模式
• 3.1.2 主机硬件要求
• 3.2 构建软件环境
• 3.2.1 主机Linux操作系统的安装
• 3.2.2 主机Linux相关网络服务的配置
• 3.2.3 安装交叉工具链
• 3.3 本章小结
• 第四章 Uboot的移植
• 4.1 Bootloader简介
• 4.2 Uboot的原理
• 4.3 Uboot移植
• 4.3.1 Uboot特点及目录结构分析
• 4.3.2 Uboot初步移植
• 4.3.3 加入支持NANDFLASH启动
• 4.4 本章小结
• 第五章 嵌入式Linux2.6.32内核移植
• 5.1 Linux内核结构
• 5.2 内核移植过程
• 5.3 内核下载启动
• 5.4 本章小结
• 第六章 嵌入式根文件系统的构建
• 6.1 根文件系统介绍
• 6.2 根文件系统建立
• 6.3 制作根文件系统
• 6.4 本章小结
• 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表论文情况