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本实验目的

1、掌握Linux系统下交叉编译器的安装和配置

2、掌握在主机上启动实验所需系统服务的方法

3、掌握搭建嵌入式Linux开发环境的基本流程

4、掌握u-boot命令并自行设置启动参数

实验用到的设备与工具

包括

1、硬件：ARM嵌入式开发平台，以及相应的PC机

这就是我们用到的ARM实验箱

这是实验箱的内部

2、软件：PC机上基于虚拟机的Linux操作系统

以及串口通讯程序

ARM LINUX编译环境

实验原理

1、交叉编译器

2、NFS服务

3、TFTP服务

4、Bootloader

这四部分

实际上是有一定的层次关系的

最下面是硬件

在硬件通过Bootloader引导之后

再由操作系统来进行管理

在操作系统体现具体的操作

就是文件系统

比如说各种命令的运行

在文件系统之上

还有交叉编译器

用来编译内核及应用程序

在本实验

我们要熟悉Bootloader

实际上是u-boot的使用

TFTP服务的配置

NFS服务的配置与启动

以及交叉编译器的安装

实验步骤

1、安装交叉编译器ARM-LINUX-GCC

2、准备根文件系统

3、为了下载文件系统

需要配置和启动NFS服务

4、配置和编译内核

为了下载内核到开发板上

需要配置和启动tftp服务

6、为了监控开发板上程序的运行

需要配置minicom串口程序

来监测开发板

7、进入u-boot设置相应的启动参数

8、启动开发板

如果显示出正常的启动信息

就说明

我们的开发环境建立完毕

我们来看一下具体的实验操作

首先

我们来安装交叉编译器

在根目录下面

我们看得到

由arm-Linux-gcc这个交叉编译器的详细信息

如果要安装它

实际上

我们只需要解压就行了

这就是解压过程

解压完毕之后

我们要进行配置

让对应的编译命令能够直接找到

到etc下面

打开profile这个文件

看到这样一行

就是让我们直接能够使用arm-gcc的编译器

修改完之后

退出

重新录入配置文件

然后看配置文件是否生效

当看到这个路径的时候

就说明

我们交叉编译器已经安装好了

下面一步

准备根文件系统

我们首先

在根目录下

创建arm这个路径

然后

在arm中

有一个tootfs.tar.gz

接下来

将该根文件目录展开

展开之后

会生成一个rootfs的文件夹

这个文件夹下面

就是我们用到的文件系统

为了让文件系统能够下载到开发板

需要修改etc下的export这个文件

这个文件需要添加arm/rootfs

也就是说

要将我们刚才的根文件系统的目录输出

让开发板能够挂载

看见这样一行以后

如果我们启动对应的NFS

那么

这个文件夹就能够被开发板所识别

在这个根文件系统中

我们还需要创建rootfs/dev

先进入这个路径下面来

下一步为了通过NFS使用根文件系统

需要关闭防火墙

我们加入这样一个命令

进入这样一个设置

下一步启动NFS服务器

敲入这样的命令

此时NFS服务启动

在开发板就可以使用这个根文件

实验的第5步

创建tftp服务的目录

创建好了之后

就有这样一个路径

这个路径就是用于放置我们的内核

然后通过tftp服务

下载到开发板上运行

当创建好路径之后

需要启动tftp服务

敲入setup命令

选择系统服务

通过空格

选中tftp服务

接下来

编译开发板所需要的内核系统

首先下载一个内核源文件

比如说Linux 2.6.15

展开之后

就会产生Linux 2.6.15的文件夹

进入该文件夹

进行配置

这就是配置界面

配置完毕之后

使用make命令进行编译

此时

会生成压缩的内核镜像

放置到tftp的路径下面

开发板通过tftp连接到开发机的时候

就会下载这个内核

当我们完成nfs和tftp的配置之后

就可以让我们的内核和文件系统下载到开发板进行运行

为了监测开发板上的运行

我们需要一个串口终端

来和开发板连接上

在Linux下的串口终端就是minicom

大家可以看一下启动minicom

需要配置一定的参数

下面我们来看一下

如果配置启动参数

首先

启动开发板之后

在这进入运行界面

那么这个时候

可以用这个命令看一下当前的配置

当前的配置可以看得到

一些典型的参数

比如说开发板的IP地址

它要访问服务器的IP地址

还有启动参数

这个启动参数是非常重要的

这里实际上是告诉了

我们的文件系统是从rootfs这个路径得来的

要访问的是192.168.0.1这个服务器

也就是我们的PC机/开发机

然后

它的内核是通过tftp下载下来的

然后再展开运行

只有这些参数都配置好了

我们启动的时候

开发板才能通过网络的tftp服务器下载内核运行

通过nfs服务共享文件系统

使用

当成功配置之后

这个完整的启动过程

就是

先通过tftp下载内核

下载完之后就展开

展开启动

然后运行

挂载文件系统

文件系统运行之后

就给出欢迎信息

最后整个启动完毕

此时

看到的就是开发板上的内容

实验完之后

有以下思考题

1、如何验证交叉编译器已安装成功？

2、如果改变根文件系统的目录，该如何设置使得ARM开发板可以成功挂载?

3、怎么在u-boot命令行下修改ARM开发板的IP地址？