LINUX

随着Internet与网络的迅速发展并向家庭领域不断扩展，使消费电子、计算机、通信(3C)一体化趋势日趋明显，嵌入式系统再度成为研究与应用的热点。嵌入式实时Linux操作系统以价格低廉、功能强大又易于移植而正在被广泛采用，成为新兴的力量，如今随着WAP手机、PDA、机顶盒、及DVD/VCD播放机已经迅速普及，用户对这些手持式设备的GUI提出了更高的要求，希望能看到像PC机才拥有的华丽美观的GUI。GUI已经成为了人与机器沟通的桥梁，嵌入式系统对GUI的需求越来越高，而这一切均要求有一个轻型、占用资源少、高性能、高可靠、可配置及美观的GUI支持。

<strong>1 Java的图形界面工具</strong>

ARM Linux启动过程分析是本文要介绍的内容，嵌入式 Linux 的可移植性使得我们可以在各种电子产品上看到它的身影。对于不同体系结构的处理器来说Linux的启动过程也有所不同。

本文以S3C2410 ARM处理器为例，详细分析了系统上电后 bootloader的执行流程及 ARM Linux的启动过程。

<strong>1、引 言</strong>

Linux 最初是由瑞典赫尔辛基大学的学生 Linus Torvalds在1991 年开发出来的，之后在 GNU的支持下，Linux 获得了巨大的发展。虽然 Linux 在桌面 PC 机上的普及程度远不及微软的 Windows 操作系统，但它的发展速度之快、用户数量的日益增多，也是微软所不能轻视的。而近些年来 Linux 在嵌入式领域的迅猛发展，更是给 Linux 注入了新的活力。

一个嵌入式 Linux 系统从软件角度看可以分为四个部分：引导加载程序（bootloader）， Linux 内核，文件系统，应用程序。

其中 bootloader是系统启动或复位以后执行的第一段代码，它主要用来初始化处理器及外设，然后调用 Linux 内核。

随着ARM处理器应用的范围的不断深入，根据需求的不同ARM提供的外设也越来越丰富，常用的通信接口有RS232、RS485、CAN、以太网等。RS485总线凭其传输距离远、抗干扰能力强、价格低廉等优点在各种工业场合得到广泛的应用。设计使用ARM9处理器S3C2440内部集成的UART外设和RSM485模块构建具有电源隔离、电气隔离、总线保护的RS485总线接口，通过对嵌入式Linux系统RS232驱动程序的修改，使的在通过该修改后的串口驱动程序发送数据时，自动控制IO来实现RS485通信的方向控制，从而简化了RS485通信的控制流程，Linux下RS485通信程序通过对该串口的读写，实现与RS485总线上的其他设备通信。

<strong>1通信接口的硬件设计</strong>

针对ARM-Linux程序的开发，主要分为三类：应用程序开发、驱动程序开发、系统内核开发，针对不同种类的软件开发，有其不同的特点。今天我们来看看ARM-Linux开发和MCU开发的不同点，以及ARM-Linux的基本开发环境。

<font size="4"><strong>1、ARM-Linux应用开发和单片机开发的不同</strong></font>

这里先要做一个说明，对于ARM的应用开发主要有两种方式：一种是直接在ARM芯片上进行应用开发，不采用操作系统，也称为裸机编程，这种开发方式主要应用于一些低端的ARM芯片上，其开发过程非常类似单片机，这里不多叙述。还有一种是在ARM芯片上运行操作系统，对于硬件的操作需要编写相应的驱动程序，应用开发则是基于操作系统的，这种方式的嵌入式应用开发与单片机开发差异较大。ARM-Linux应用开发和单片机的开发主要有以下几点不同：

<font color="blue"><strong> • 应用开发环境的硬件设备不同</strong></font>
单片机：开发板、仿真器（调试器）、USB线；

来源：嵌入式资讯精选

我们经常可以看到初学者在单片机论坛中询问他们是否可以在他们微不足道的小的8位微机中运行Linux。这些问题的结果通常是带来笑声。我们也经常看到，在Linux论坛中，询问Linux运行的最低要求是什么。常见的答案是Linux需要一个32位架构和一个MMU（存储器管理单元），并至少1MB的RAM来满足内核的需求。

本项目旨在（并且成功）粉碎这些概念。下图中您所看到的开发板基于ATmega1284P。我（歪果仁）还制作了一块基于ATmega644a的开发板，也同样获得了成功。该开发板没有使用其他处理器，启动Linux 2.6.34内核。事实上，它甚至可以运行一个完整的Ubuntu栈，包括X（如果你有时间等它启动）和gnome。

通过本文来记录下我在Linux系统的学习经历，聊聊我为什么离不了Linux系统，同时也为那些想要尝试Linux而又有所顾忌的用户答疑解惑，下面将为你介绍我所喜欢的Linux系统，这里有一些你应该知道并为之自豪的事实。

这里你应该首先抛开Windows系统，小编也并没有说windows系统不好，只是这里单纯的谈一些Linux的优势，让你彻底的认清楚Linux系统特性，希望这些能够成为你爱上Linux的完美理由。

1、我眼中的Linux系统？

谈起Linux系统，既陌生又熟悉。几年前我从来没有听说过“系统”二字，更不要说Linux了，简直是一脸懵逼，直到老师讲到Linux系统，心里面才有一点点概念，只知道是能够运行在电脑上的高级“软件”，真正到深入学习时，才明白是一款比Windows更优秀的操作系统，而且是开源的，也许初学者误认为开源即免费，错！反过来是可以这样说的（免费即开源）。他是一种自由和开放源代码的类UNIX操作系统，任何人都可以自由使用、完全不受任何限制，以至于全世界60%的人都在使用。在现在的今天，不管你在哪，都不可能不用Linux，据统计，有超过20亿人每天都随身携带Android手机出门，他的底层就是Linux系统，现今的Linux系统已经无处不在了，接触的多了，慢慢的也就熟悉了。

首先你应该了解intel汇编语言，熟悉寄存器的组成和功能。你必须有堆栈和存储分配方面的基础知识，有关这方面的计算机书籍很多，我将知识简单阐述原理，着重在应用。其次，你应该了解linux，本讲中我们的例子将在linux上开发。

1、首先复习一下基础知识。

从物理上讲，堆栈是就是一段连续分配的内存空间。在一个程序中，会声明各种变量。静态全局变量是位于数据段并且在程序开始运行的时候被加载。而程序的动态的局部变量则分配在堆栈里面。

从操作上来讲，堆栈是一个先入后出的队列。他的生长方向与内存的生长方向正好相反。我们规定内存的生长方向为向上，则栈的生长方向为向下。压栈的操作 push＝ESP－4，出栈的操作是 pop=ESP+4.换句话说，堆栈中老的值，其内存地址，反而比新的值要大。

请牢牢记住这一点，因为这是堆栈溢出的基本理论依据。

在一次函数调用中，堆栈中将被依次压入：参数，返回地址，EBP。如果函数有局部变量，接下来，就在堆栈中开辟相应的空间以构造变量。函数执行结束，这些局部变量的内容将被丢失。但是不被清除。在函数返回的时候，弹出 EBP，恢复堆栈到函数调用的地址,弹出返回地址到 EIP 以继续执行程序。

win常用的分区格式有三种，分别是FAT16、FAT32、NTFS格式。在Linux操作系统里有Ext2、Ext3、Linux swap和VFAT四种格式。

<strong>FAT16：</strong>

作为一种文件名称，FAT(File Allocation Table，文件分配表)自1981年问世以来，已经成为一个计算机术语。由于时代的原因，包括Windows、MacOS以及多种Unix版本在内的大多数操作系统均对FAT提供支持。

这是MS-DOS和最早期的Windows 95操作系统中使用的磁盘分区格式。它采用16位的文件分配表，是目前获得操作系统支持最多的一种磁盘分区格式，几乎所有的操作系统都支持这种分区格式，从DOS、Windows 95、Windows OSR2到现在的Windows 98、Windows Me、Windows NT、Windows 2000、Windows XP都支持FAT16，但只支持2GB的硬盘分区成为了它的一大缺点。

FAT16分区格式的另外一个缺点是：磁盘利用效率低(具体的技术细节请参阅相关资料)。为了解决这个问题，微软公司在Windows 95 OSR2中推出了一种全新的磁盘分区格式——FAT32。