实验报告

（  20##    /  2012   学年第 2 学期）

第二篇：嵌入式系统实验指导书-熟悉嵌入式Linux 开发环境

熟悉嵌入式Linux 开发环境

一、实验目的

熟悉Linux开发环境，学会基于S3C2410的Linux开发环境的配置和使用。使用Linux的armv4l-unknown-linux-gcc编译，使用基于NFS方式的下载调试，了解嵌入式开发的基本过程。

二、实验内容

本次实验使用 Redhat Linux 9.0 操作系统环境,安装ARM-Linux的开发库及编译器。创建一个新目录， 并在其中编写 hello.c和 Makefile文件。学习在 Linux 下的编程和编译过程，以及 ARM 开发板的使用和开发环境的设置。下载已经编译好的文件到目标开发板上运行。

三、预备知识

C语言的基础知识、程序调试的基础知识和方法，Linux的基本操作。了解嵌入式系统的常用开发形式——交叉开发。

嵌入式交叉开发环境

多数嵌入式系统的处理能力和存储能力有限，不能在它上面安装开发软件；有的嵌入式系统的处理器结构特殊，没有可以在上面运行的开发工具。所以，在开发嵌入式系统时，通常需要采取交叉开发的方式进行。

如上图所示，目标机就是嵌入式系统，主机是开发平台。在开发主机上，可以安装开发工具，编辑、编译目标系统的BootLoader、Kernel和文件系统，然后在目标板上运行。这种在主机环境下开发，在目标板上运行的开发模式称为交叉开发。

在这种开发环境下，开发主机不仅为开发人员提供各种开发工具，同时也是作为目标板的服务器，提供各种外围环境的支持。通常在开发的整个过程中，目标板都必须依赖主机才能正常运行，只有当开发过程结束后，才能解除这种依赖关系，独立地运行。

四、实验设备及工具（包括软件调试工具）

硬件：UP-TECH  S2410/P270 DVP 嵌入式实验平台、PC 机Pentium 500 以上, 硬盘 10G 以上。

软件：PC机操作系统 REDHAT LINUX 9.0＋超级终端＋ARM-LINUX开发环境

Linux虚拟机IP：192.168.0.12

Windows主机IP：192.168.0.45

目标机（实验箱）IP：192.168.0.121

五、实验步骤

1、建立工作目录

[root@arm /]# cd /home

[root@zxt home]# mkdir  hello

[root@zxt home]# cd  hello

2、编写程序源代码

在 Linux 下的文本编辑器有许多，常用的是 vi 和Xwindow界面下的 gedit 等，我们在开发过程中推荐使用 vi，用户需要学习 vi 的操作方法，请参考相关书籍中的关于 vi 的操作指南。 Kdevelope、anjuta 软件的界面与 vc6.0 类似，使用它们对于熟悉 windows环境下开发的用户更容易上手。

实际的 hello.c 源代码较简单，如下：

＃include <stdio.h>

main()

{

     printf(“hello world!\n”);

}

我们可以是用下面的命令来编写 hello.c 的源代码， 进入 hello 目录使用vi 命令来编辑代码：

[root@arm hello]# vi hello.c

按“i”或者“a”进入编辑模式，将上面的代码录入进去，完成后按 Esc 键进入命令状态，再用命令“:wq”保存并退出。这样我们便在当前目录下建立了一个名为 hello.c 的文件。

3、编写 Makefile

要使上面的 hello.c 程序能够运行，我们必须要编写一个 Makefile 文件，Makefile 文件定义了一系列的规则，它指明了哪些文件需要编译，哪些文件需要先编译，哪些文件需要重新编译等等更为复杂的命令。使用它带来的好处就是自动编译，你只需要敲一个“make”命令整个工程就可以实现自动编译，当然我们本次实验只有一个文件，它还不能体现出使用 Makefile的优越性，但当工程比较大文件比较多时，不使用 Makefile几乎是不可能的。

下面我们介绍本次实验用到的 Makefile 文件。

CC= armv4l-unknown-linux-gcc

EXEC = hello

CFLAGS +=

all: $(EXEC)

$(EXEC):

        $(CC)   $(CFLAGS)   -o   $(EXEC)    $(EXEC).c

clean:

        rm    -f     $(EXEC)     *.o

下面我们来简单介绍这个 Makefile文件的几个主要部分：

  CC                指明编译器

  EXEC            表示编译后生成的执行文件名称

  OBJS            目标文件列表

  CFLAGS        编译参数

  LDFLAGS       连接参数

  all:               编译主入口

  clean：          清除编译结果

注意： “$(CC) $(CFLAGS) -o $(EXEC) $(EXEC).c”和“rm -f $(EXEC) *.o”前空白由一个 Tab制表符生成，不能单纯由空格来代替。

与上面编写 hello.c 的过程类似，用 vi 来创建一个 Makefile文件并将代码录入其中

[root@arm hello]# vi Makefile

4、编译应用程序

在上面的步骤完成后，我们就可以在hello 目录下运行“make”来编译我们的程序了。如果

进行了修改，重新编译则运行:

[root@arm hello]#  make clean

[root@arm hello]#  make

注意：编译、修改程序都是在宿主机（本地Linux虚拟机）上进行，不能在“超级终端”下进行。

armv4l-unknown-linux-gcc是嵌入式linux编译器，生成的可执行文件只能在实验箱上执行。

gcc是RedHat Linux9.0编译器，生成的可执行文件只在Linux9.0下执行。

  gcc –o hello  hello.c //hello为可执行文件名 –o为编译参数

5、下载调试

在Linux虚拟机上启动NFS服务，并设置好共享的目录（已设置，自动启动），具体配置请参照嵌入式 Linux环境开发环境的建立。在建立好 NFS 共享目录以后，我们就可以进入“超级终端”中建立开发板与Linux虚拟机之间的NFS文件系统挂载。

[/mnt/yaffs] mount  -t  nfs  -o  nolock  192.168.0.12:/arm2410cl  /var

注意： IP地址需要根据宿主 PC机的实际情况修改（已经设置，无需修改）

成功挂接宿主机的 arm2410cl 目录后，在开发板上进入/host 目录便相应进入宿主机的/arm2410cl 目录，我们已经给出了编辑好的 hello.c 和 Makefile 文件，它们在/arm2410cl/exp/basic/01_hello 目录下。用户可以直接在宿主 PC上编译生成可执行文件，并通过上面的命令挂载到开发板上，运行程序察看结果。

如果不想使用实验箱提供的源码的话，可以再建立一个 NFS 共享文件夹（已经建立）。如/home，在home目录下创建hello目录，然后编写自己的hello.c和Makefile，并且使用make工具编译hello.c生成目标文件hello。

通过“超级终端”把Linux虚拟机上的/home挂载到开发板的/var上。

[/mnt/yaffs] mount  -t  nfs  -o  nolock  192.168.0.12:/home  /var

再进入/host目录运行刚刚编译好的 hello 程序，查看运行结果。

[~] cd /hello
[/host] ./hello
hello world!

注意：开发板挂接宿主计算机目录只需要挂接一次便可，只要开发板没有重起，就可以一直保持连接。这样可以反复修改、编译、调试，不需要下载到开发板。

六、思考题

1．Makefile是如何工作的？其中的宏定义分别是什么意思？