面向嵌入式视频处理平台的Linux移植

文章摘要：www.88dzw.com这样，本系统的BootLoader就设计完成了，下面就可以进行Linux内核移植。4 Linux内核移植Linux内核主要由5个子系统构成：a)进程调度(Process Scheduler)：负责控制进程对CPU的使用。b)内存管理(Memory Manager)：标准Linux的内存管理支持虚拟内存，进程代码、数据和堆栈的总量可以超过实际内存的大小。c)虚拟文件系统(Virtual File System)：隐藏了不同硬件的具体细节，为所有设备提供统一的接口。d)网络接口(Network Interface)：负责支持标准的网络通信协议和各种网络硬件设备。e)进程间

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　　这样，本系统的BootLoader就设计完成了，下面就可以进行Linux内核移植。

　　4 Linux内核移植

　　Linux内核主要由5个子系统构成：

　　a)进程调度(Process Scheduler)：负责控制进程对CPU的使用。

　　b)内存管理(Memory Manager)：标准Linux的内存管理支持虚拟内存，进程代码、数据和堆栈的总量可以超过实际内存的大小。

　　c)虚拟文件系统(Virtual File System)：隐藏了不同硬件的具体细节，为所有设备提供统一的接口。

　　d)网络接口(Network Interface)：负责支持标准的网络通信协议和各种网络硬件设备。

　　e)进程间通信(Inter-Process Communica-tion)：支持进程间各种通信机制。

　　根据嵌入式系统的特点，要使嵌入式Linux系统具备一定的功能且保持小型化，应包括启动加载程序、内核、初始化进程，以及硬件驱动程序、文件系统、必要的应用程序等。

　　不管是哪一款嵌入式处理器，完成移植工作就要修改所有与体系结构有关的代码，主要指内核人口、处理器初始化、I／O口映射等。具体操作如下：

　　(1)修改配置文件

　　a)打开根目录下的Makefile文件，指定目标平台ARCH=arm；指定交叉编译器CROSS_COMPILE=arm-linux-gcc；

　　b)打开／arch／arm目录下的Makefile文件，添加内核起始运行地址，即image.ram应下载的位置，该位置一般在RAM区起始地址偏移0x8000处；

　　c)打开／arch／arm／boot目录下的Makefile文件，指定Bootloader的压缩内核解压后数据的输出地址。

　　(2)编译Linux内核

　　在完成上述工作后，开始编译Linux内核，生成目标代码。在内核源代码目录下依次键入以下命令：

　　a)make clean：清除以前构造内核时生成的所有目标文件、模块和临时文件；

　　b)make dep：搜索Linux输出与源代码之间的依赖关系，并以此生成依赖文件；

　　c)make menuconfig：调用菜单式的配置内核界面，内核配置的选项非常多，根据自己系统的具体情况选择合理的配置，在内核配置时选上相应型号的硬件；

　　d)make zImage：编译内核，生成压缩的Linux内核目标代码zImage文件；

　　e)make modules：编译块模块驱动程序，凡是在menuconfig中被选为的都会在这条命令运行时被编译。

　　至此，已编译好能在本系统上运行的Linux内核。

　　(3)创建JFFS2文件系统

　　文件系统是Linux系统的重要组成部分。本系统使用mkfs.jffs2工具创建JFFS2文件系统。首先建立／bin、／sbin等目录，然后复制命令工具到／bin文件夹，复制系统控制程序到／sbin目录下，复制应用程序运行时所需的库到／lib，库文件可从PC机的交叉编译工具安装目录下复制。最后键人命令：mkfs.jffs2-o jffs2root.jffs2，生成JFFS2根文件系统。

　　上述工作完成后，将BootLoader、Linux内核、文件系统烧写到TMS320DM*6的Flash中，这样就能运行Linux系统了。

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　　5设备驱动程序开发

　　5.1 Linux设备驱动程序开发步骤

　　Linux系统设备分为字符设备、块设备和网络设备3种。其设备驱动的开发主要包括：

　　a)在驱动程序源文件中定义file_opera-tions结构，并编写出设备需要的各个操作函数，对于设备不需要的操作函数用NULL初始化，这些操作函数将被注册到内核中。

　　b)定义一个初始化函数，在Linux初始化时会调用此函数。此函数包含：初始化驱动程序要用到的硬件寄存器；初始化与设备相关的参数；注册设备；注册设备使用的中断和函数；其他一些初始化工作。

　　c)对于驱动程序的使用，可以进行静态编译，也可以进行动态编译。静态编译是指将设备驱动程序添加到内核中，动态编译是指将设备驱动程序编译成驱动模块。

　　本嵌入式系统主要用于视频处理，涉及到的外设主要是显示设备和输入设备。这里采用的显示设备是LCD，而输入设备是通过USB接口与系统相连的。

　　5.2 LCD显示驱动程序开发

　　LCD的设备驱动程序属于字符设备的驱动，应按照字符设备的规则编写。在Linux下进行LCD显示用Framebuffer技术，这是提取图形的设备，是用户进入图形界面很好的接口。Linux内核根据硬件描述抽象出Framebuffer设备，供用户态的进程直接进行写屏。可以将 Framebuffer看成是显示内存的一个映像，将其映射到进程地址空间之后，就可以直接进行读写操作，写操作立即反应在屏幕上。 Framebuffer的设备文件一般存放在／dev这个目录下，对此设备文件进行操作即可实现图像的显示。

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