电子产品世界

关于GNU和公共许可证协议的详细资料，读者可以参看GNU网站的介绍，http://www，gnu.oTgfhDmc.html。GNU开发套件作为通用的Linux开放套件，包括一系列的开发调试工具。GNU开发工具都是采用命令行的方式，用户掌握起来相对比较困难，不如基于Windows系统的开发工具好用，但是GNU工具的复杂性是由于它更贴近编译器和操作系统的底层，并提供了更大的灵活性。一旦学习和掌握了相关工具后，就了解了系统设计的基础知识。运行于Linux操作系统下的自由软件GNU gcc编译器，不仅可以编译Llnux操作系统下运行的应用程序，还可以编译Linux内核本身，甚至可以作交叉编译，编译运行于其它CPU上的程序。所以，在进行嵌入式系统应用程序开发时，这些工具得到了日益广泛的应用。

⑵uCIinux的打印终端

通常情况下，uClinux的默认终端是串口，内核在启动时所有的信息都打印到串口终端(使用printk函数打印)，同时也可以通过串口终端与系统交互。uClinux在启动时启动了telnetd(远程登录服务)，操作者可以远程登录上系统，从而控制系统的运行。至于是否允许远程登录可以通过烧写romfs文件系统时由用户决定是否启动远程登录服务。

⑶交叉编译调试工具

支持一种新的处理器，必须具备一些编译，汇编工具，使用这些工具可以形成可运行于这种处理器的二进制文件。对于内核使用的编译工具同应用程序使用的有所不同。

路由器软件系统的设计过程

uClinux 操作系统提供了嵌入式Web服务器、PPPOE拔号软件、基于IPTable过滤防火墙等功能模块的源代码。路由器软件系统的设计包括uClinux操作系统的裁剪、基于uClinux操作系统提供的以上功能模块源代码下的修改和设计，从而实现本路由器的嵌入式Web服务器、PPPOE拔号软件、基于IPTable过滤防火墙。

1、uClinux操作系统裁剪

⑴裁剪前准备

uclinux的裁剪牵涉到对目标的硬件支持问题。要让uClinux支持一个新硬件体系，要做的第一件事情就是收集和构建代码的工具。然后就可以裁减和编译内核。一旦内核支持基本的处理器功能，它就可以运作了，但是如果缺乏驱动程序的支持，就起不了多大作用。典型的驱动程序集合中包括了诸如控制台终端、基本串行设备和一个可能包含了根文件系统的块设备的驱动等。

在这里主要介绍针对我们刚才介绍的实例系统采用的uClinux裁剪方法。本实例中的宿主机上装redhat9操作系统，因为redhat9具备安装uClinux交叉编译工具时所需要的库。

首先必须在redhat9下建立uclinux开发环境，建立uclinux开发环境的方法有很多，而且也十分方便。可以从http://www.uClinux.org处下载最新的uClinux的源代码、最新的gcc3的工具链，不过针对于不同的工具链在不同的操作系统下，以及目标板的MCU的不一样，可能在编译内核时会产生错误，在这里，我讲解实例所使用的不是最新版本的。同样的，针对不同的硬件开发环境要对uClinux源代码进行不同的适当修改，修改部分通常是以代码补丁形式实现的，一般网络上会有各种通用模式的补丁提供使用。好了，切入正题，有了齐全的软件包后，安装过程如下:

(1) 下载内核和工具包

内核包 : uClinux-disc-200408.tar.gz

补丁文件:uClinux-disc-200408.patch

uclinux的源代码和文件系统的源代码，软件包后的数字代表完成的日期。

工具链 : arm-elf-gcc-200403.sh

(2) 安装工具包

sh arm -elf-gcc-200403.sh

(3) 解压缩内核

tar -xzvfuClinux-dist-200408.tar.gz，生成uClinux-disk目录。

(4)安装补丁:

将补丁文件复制到uClinux-disk目录下，进入该目录，在Shell命令中使用如下命令:

patch -pl-f

⑵内核的编译和生成

执行以下命令可以进行uClinux编译：

make xconfig。具体的编译选项配置过程本文不做详细介绍。但在此给出编译的一些基本思想：

ucLinux作为一个自由软件，在广大爱好者的支持下，内核版本不断更新。新的内核修订了旧内核的bug，并增加了许多新的特性。如果用户想要使用这些新特性，或想根据自己的系统度身定制一个更高效，更稳定的内核，就需要重新编译内核。

为了正确的合理地设置内核编译配置选项，从而只编译系统需要的功能的代码，一般主要有下面四个考虑:

自己定制编译的内核运行更快(具有更少的代码)。

系统将拥有更多的内存(内核部分将不会被交换到虚拟内存中)。

不需要的功能编译进入内核可能会增加被系统攻击者利用的漏洞。

将某种功能编译为模块方式会比编译到内核内的方式速度要慢一些。

在此需要补充说明的是内核编译的目的是为了创建一个能够放置在flash上支持flash读取的完成要求功能的内核，同时也是flash读取步骤其中一步。对uCLinux的内核进行配置和创建要对uCLinux内核的版本进行选择:uCLinux内核的版本号有三种:主号、次号、修订号。以2.4.10为例一般来说，主号如目前的2是很稳定的。主号的变动说明了操作系统发生了很大的变动。次号如目前的.4，用来说明内核的稳定性。当次号为偶数号((0，2， 4， 6) 时，表明现在的内核的稳定性强，而当次号为奇数号(1，3， 5) 时，表明现在的内核处于测试的阶段，其稳定性值得考虑，如果你使用次号为奇数号的内核进行配置和创建时、就值得三思而行了。而修订号的发表比较的频繁，它主要是用来对前面的版本进行修补。开发新的版本和修改以前的版本是同时进行的，很有可能修改的修订版本在新的版本出来之后。

依次执行以下命令完成uClinux的编译过程：

cd/usr/local/src/uclinux=dist

make dep

make clean

make lib_only

make user_only

make romfs

make image

最终在image目录下生成2个文件：

zImage——uClinux内核2.4.x的压缩方式可执行映象文件;

romfs——文件系统的映象文件。

这就是我们要用来烧录到硬件板内的最终文件了。具体烧写可以通过使用专用的烧写工具来实现，烧写过程一定要参照烧写工具的说明要求来进行。

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