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优选（VR虚拟现实）ARMLinux启动过程分析ARM Linux启动过程分析赵楠本章学习目标：●了解Linux结构及平台属性●了解bootloader的相关知识●熟悉并掌握启动过程摘要：从嵌入式系统到超级服务站，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。
Linux 是一个完整通用的Unix 类分布式操作系统，它的结构紧凑、功能强、效率高、可移植性好且在Internet 上可自由取用。
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。
关键词：ARM Linux bootloader 启动过程Abstract: from the embedded system to super service station, embedded Linux portability allows us to various electronic products in the form of seeing it. Linux is a complete general Unix class distributed operating system, it's structure compact, the function is strong, high efficiency, good portability and in the Internet can be free to take. For different system structure of the processor is the start of the Linux process is also different. Based on the ARM processor S3C2410 as an example, the paper analyses system after the execution flow of electric bootloader and ARM Linux start-up process.Keywords: ARM Linux bootloader start-up process1. 引言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。
基于QTouch的嵌入式设备应用程序设计与实现摘要随着对装备检测设备的实时性、人机交互界面的要求越来越高。
嵌入式技术在现代装备检测领域的应用已成为一种必然趋势。
本文在OMAPL138 +linux系统的嵌入式结构基础上，应用QTouch组态软件进行设备人机交互界面的开发，并设计完成数据交换机制，实现了应用程序与FPGA模块的信息通信。
并设计实验进行数据交互验证，经实验验证该设计满足实时检测的人机交互需求。
关键词QTouch;人机交互;嵌入式引言随着高技术装备的发展，对于装备检测设备的需求也日益紧迫，同时对检测设备的要求更智能化、数字化。
1 人机交互程序与FPGA硬件的数据交换机制与实验验证1.1 Hamming码的使用要研究数据交换的机制，首先需要确定数据类型。
当FPGA收到设定的时间参数。
不直接对时间设置，因为数据接收端接收的数据类型不是十进制，它是不可能设置的时间信号直接发送到数据接收端，需要对数据进行编码[1]。
当使用的汉用码进行数据编码。
FPGA设备接收时间参数后，根据汉明编码矩阵将原来的十进制编码成一个二进制数字。
时间重新编码参数发送到数据接收端口通过以电信号的形式的FPGA港。
在接收到时间参数后，需要对数据接收端口进行解码。
该过程是由数据接收终端独立完成的。
1.2 数据交换机制应用程序需要对底层硬件进行操作不可避免的需要涉及数据交换问题，在应用程序设计中这是一个核心的问题，它决定了应用程序能否操作底层硬件，以及怎样操作底层硬件的问题。
为了实现数据的交换，主要从以下几个方面考虑：（1）硬件设备、操作系统和人机界面的关系嵌入式设备和普通接触的单片机设备不同，在硬件设备中移植好操作系统后，就可以实现任务的选择和参数的设定。
（2）设备驱动设备驱动是Linux内核中最重要的部分，如果说Linux操作系统是关联人机界面和底层硬件的桥梁，那么设备驱动就是关联操作系统和人机交互界面的桥梁。
对于每一个系统调用，驱动程序中都有一个与之对应的函数，这些函数集合在一个file_operations类型的数据结构体中，file_operations结构体在Linux内核的include/linux/fs.h中定义，其定义形式如下：struct file_operations {struct module *owner;ssize_t （*read）（struct file *，char __user *，suze_t，loff_t *）;ssize_t （*write）（struct file *，const char __user *，suze_t，loff_t *）;int （*open）（struct inode *，struct file *）;在使用file_operations结构定义数据结构时，程序代码如下：static struct file_operations arm_fpga_fops = {.owner = THIS_MODULE，.open = arm_fpga_open，.write = arm_fpga_write，.read = arm_fpga_read，.ioctl = arm_fpga_ioctl};当人机交互程序需要操作FPGA外设时，首先会运行open函数打开相应的设备文件，但是操作系统中硬件设备众多，设备驱动也有很多，为了能让这个open函数准确找到FPGA外设，需要将FPGA字符设备和arm_fpga_fops结构体进行关联。
嵌入式系统设计大学教程习题与解答第1章嵌入式系统设计基本概念（绪论）1、嵌入式系统的定义是什么？你是如何理解嵌入式系统的? （P3）答：嵌入式系统一般定义为以应用为中心、以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗和应用环境有特殊要求的专用计算机系统。
一个嵌入式系统就是一个硬件和软件的集合体，它包括硬件和软件两部分。
其中硬件包括嵌入式处理器/控制器/数字信号处理器（DSP）、存储器及外设器件、输入输出（I/O）端口、图形控制器等；软件部分包括操作系统软件（嵌入式操作系统）和应用程序（应用软件），由于应用领域不同，应用程序千差万别。
For personal use only in study and research; not for commercial use2、列出并说明嵌入式系统不同于其他计算机系统的主要特征。
（P3~P4）答：主要特征有：∙系统内核小：由于嵌入式系统一般是应用于小型电子装置，系统资源相对有限，所以内核较传统的操作系统要小得多。
∙For personal use only in study and research; not for commercialuse∙∙专用性强：嵌入式系统通常是面向特定任务的，个性化很强，其中软件系统和硬件的结合非常紧密，一般要针对硬件进行软件系统的移植。
∙运行环境差异大：嵌入式系统使用范围极为广泛，其运行环境差异很大。
∙可靠性要求高：嵌入式系统往往要长期在无人值守的环境下运行，甚至是常年运行，因此对可靠性的要求特别高。
∙For personal use only in study and research; not for commercial use∙∙系统精简和高实时性操作系统：∙具有固化在非易失性存储器中的代码：为了系统的初始化，几乎所有系统都要在非易失性存储器中存放部分代码（启动代码）。
为了提高执行速度和系统可靠性，大多数嵌入式系统常常把所有代码（或者其压缩代码）固化，存放在存储器芯片或处理器的内部存储器件中，而不使用外部存储介质。
嵌入式系统的设计和应用前言嵌入式系统已经广泛应用于各个领域，如工业自动化、医疗设备、智能家居、交通运输等。
本文将从嵌入式系统的设计流程、硬件与软件的配置，以及典型应用等方面来介绍嵌入式系统。
一、嵌入式系统设计流程嵌入式系统设计流程可以分为五个阶段：需求分析、系统架构设计、模块设计、模块实现以及集成测试。
1. 需求分析需求分析是一个嵌入式系统设计的重要阶段，该阶段的目的是确定系统的功能和性能需求，包括输入和输出设备的定义、数据传输速度、存储容量等需求。
2. 系统架构设计系统架构设计是根据需求分析的结果，将系统分为若干模块，并定义模块之间的接口和数据传输方式。
此阶段的任务是将系统划分为可处理的小模块，以方便实现和测试。
3. 模块设计在模块设计阶段，工程师需要制定每个模块的功能和性能要求，并确定硬件和软件的构成。
这些要求将成为保证系统稳定性、安全性和可靠性的基础。
4. 模块实现在模块实现阶段，需要根据设计规格书来实现硬件和软件，包括面向对象的设计、硬件电路板的设计和制作、软件开发以及程序实现等。
5. 集成测试在集成测试阶段，需要将各个模块进行集成测试，确保它们能够正常地协作运行，并能满足设计规格书中定义的性能和功能需求。
二、硬件与软件的配置嵌入式系统硬件与软件的配置决定了系统的性能和功能，因此需要根据需求来进行合理的配置。
1. 系统硬件配置嵌入式系统硬件配置根据需求来选择适当的单片机或计算机板。
硬件配置包括CPU、内存、接口、传感器、执行器等方面。
硬件配置应该满足系统的性能和功能要求，并且系统的开发和维护成本也需要考虑进去。
2. 系统软件配置嵌入式系统软件配置包括操作系统、设备驱动、应用程序和算法等方面。
需要根据需求，选择适当的开发工具和编程语言来实现软件的开发，例如C、 C++、Python等。
软件配置需要满足系统的性能和功能要求、开发成本等方面的需求。
三、典型应用场景嵌入式系统已经广泛应用于各个领域。
嵌入式开发中的驱动开发嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，它嵌入在其他设备或系统中，以完成特定的功能。
在嵌入式系统中，驱动程序起着至关重要的作用，它们负责使硬件设备能够与操作系统进行交互。
驱动开发是嵌入式开发中的一个重要环节，它要求开发人员具备扎实的硬件知识和编程技巧。
本文将介绍嵌入式开发中的驱动开发过程以及其中的一些关键技术。
一、驱动开发的基本概念和重要性在嵌入式系统中，驱动程序是指一种软件，它与特定的硬件设备进行交互，使得操作系统能够正确地控制和使用这些硬件设备。
驱动程序的主要任务包括初始化硬件设备、提供对设备的访问接口、监控设备状态和处理中断等。
驱动程序的开发质量直接影响到嵌入式系统的性能和稳定性，因此驱动开发在整个嵌入式开发过程中具有重要的地位。
二、驱动开发的基本流程1. 硬件设备调研在进行驱动开发之前，首先需要对目标硬件设备进行调研。
调研的目的是了解硬件设备的工作原理、寄存器结构、通信接口等重要信息。
通过对硬件设备的调研，可以为后续的驱动开发提供必要的参考和指导。
2. 驱动程序框架设计驱动程序框架设计是驱动开发的关键步骤之一。
在设计驱动程序框架时，需要考虑到硬件设备的特点和功能需求，确定驱动程序的接口和工作流程。
通常情况下，驱动程序框架包括驱动初始化、设备注册、设备控制、中断处理等模块。
3. 驱动程序编码实现在完成驱动程序框架设计后，开发人员需要开始编码实现驱动程序。
驱动程序的编码实现需要根据硬件设备的功能需求和规格来完成。
在编码过程中，需要熟悉硬件设备的寄存器编程和通信接口的使用，保证驱动程序与硬件设备之间的正确交互。
4. 驱动程序调试和验证驱动程序的调试和验证是确保驱动程序正常工作的关键环节。
在进行调试和验证时，需要使用相关的调试工具和设备进行实时监测和数据分析。
通过对驱动程序的调试和验证，可以发现和修复驱动程序中可能存在的错误和问题。
5. 驱动程序优化和性能测试驱动程序的优化和性能测试是为了提高驱动程序的执行效率和系统的整体性能。
1. 嵌入式系统的主要特点是什么？A. 高可靠性B. 实时性C. 专用性D. 以上都是2. 在嵌入式系统中，实时操作系统（RTOS）的主要作用是什么？A. 提供任务调度B. 提供内存管理C. 提供设备驱动D. 以上都是3. 嵌入式系统的开发流程包括哪些步骤？A. 需求分析B. 系统设计C. 编码与调试D. 以上都是4. 在嵌入式系统中，中断处理程序的主要作用是什么？A. 处理外部事件B. 提高系统效率C. 保证系统实时性D. 以上都是5. 嵌入式系统中的 bootloader 主要用于什么？A. 启动操作系统B. 加载应用程序C. 初始化硬件D. 以上都是6. 在嵌入式系统中，内存管理单元（MMU）的主要作用是什么？A. 内存保护B. 内存映射C. 内存分配D. 以上都是7. 嵌入式系统中的设备驱动程序主要用于什么？A. 控制硬件设备B. 提供硬件接口C. 管理硬件资源D. 以上都是8. 在嵌入式系统中，任务调度算法的主要目的是什么？A. 提高系统效率B. 保证任务实时性C. 优化资源利用D. 以上都是9. 嵌入式系统中的看门狗定时器主要用于什么？A. 防止系统死机B. 监控系统状态C. 重启系统D. 以上都是10. 在嵌入式系统中，交叉编译器的主要作用是什么？A. 在主机上编译目标代码B. 在目标机上编译代码C. 优化代码性能D. 以上都是11. 嵌入式系统中的调试技术包括哪些？A. 硬件调试B. 软件调试C. 仿真调试D. 以上都是12. 在嵌入式系统中，固件升级的主要目的是什么？A. 修复系统漏洞B. 更新系统功能C. 提高系统性能D. 以上都是13. 嵌入式系统中的电源管理技术主要用于什么？A. 延长电池寿命B. 降低功耗C. 提高系统稳定性D. 以上都是14. 在嵌入式系统中，实时时钟（RTC）的主要作用是什么？A. 提供时间信息B. 记录系统事件C. 同步系统时间D. 以上都是15. 嵌入式系统中的通信协议主要用于什么？A. 数据传输B. 设备控制C. 信息交换D. 以上都是16. 在嵌入式系统中，传感器的主要作用是什么？A. 采集环境数据B. 监测系统状态C. 控制外部设备D. 以上都是17. 嵌入式系统中的执行器主要用于什么？A. 响应控制命令B. 驱动外部设备C. 执行系统任务D. 以上都是18. 在嵌入式系统中，数据存储技术包括哪些？A. 闪存B. EEPROMC. 硬盘D. 以上都是19. 嵌入式系统中的网络接口主要用于什么？A. 数据传输B. 远程控制C. 系统监控D. 以上都是20. 在嵌入式系统中，安全技术主要用于什么？A. 防止数据泄露B. 保护系统安全C. 防止恶意攻击D. 以上都是21. 嵌入式系统中的图形用户界面（GUI）主要用于什么？A. 提供用户交互B. 显示系统信息C. 控制外部设备D. 以上都是22. 在嵌入式系统中，多任务处理技术主要用于什么？A. 提高系统效率B. 保证任务实时性C. 优化资源利用D. 以上都是23. 嵌入式系统中的中断优先级主要用于什么？A. 处理紧急事件B. 提高系统效率C. 保证任务实时性D. 以上都是24. 在嵌入式系统中，任务间通信技术包括哪些？A. 消息队列B. 信号量C. 共享内存D. 以上都是25. 嵌入式系统中的异常处理技术主要用于什么？A. 处理系统错误B. 恢复系统状态C. 防止系统崩溃D. 以上都是26. 在嵌入式系统中，系统监控技术主要用于什么？A. 监测系统状态B. 记录系统事件C. 优化系统性能D. 以上都是27. 嵌入式系统中的代码优化技术主要用于什么？A. 提高代码性能B. 减少代码体积C. 优化资源利用D. 以上都是28. 在嵌入式系统中，硬件抽象层（HAL）主要用于什么？A. 提供硬件接口B. 简化硬件访问C. 管理硬件资源D. 以上都是29. 嵌入式系统中的软件架构设计主要用于什么？A. 提高系统可维护性B. 优化系统性能C. 简化系统开发D. 以上都是30. 在嵌入式系统中，系统测试技术主要用于什么？A. 验证系统功能B. 发现系统漏洞C. 优化系统性能D. 以上都是31. 嵌入式系统中的版本控制技术主要用于什么？A. 管理代码版本B. 记录开发历史C. 优化系统性能D. 以上都是32. 在嵌入式系统中，系统集成技术主要用于什么？A. 整合硬件和软件B. 优化系统性能C. 简化系统开发D. 以上都是33. 嵌入式系统中的性能分析技术主要用于什么？A. 评估系统性能B. 优化系统性能C. 发现系统瓶颈D. 以上都是34. 在嵌入式系统中，系统调试技术主要用于什么？A. 发现系统错误B. 修复系统漏洞C. 优化系统性能D. 以上都是35. 嵌入式系统中的系统优化技术主要用于什么？A. 提高系统效率B. 减少系统功耗C. 优化资源利用D. 以上都是36. 在嵌入式系统中，系统可靠性技术主要用于什么？A. 防止系统故障B. 提高系统稳定性C. 优化系统性能D. 以上都是37. 嵌入式系统中的系统安全性技术主要用于什么？A. 防止数据泄露B. 保护系统安全C. 防止恶意攻击D. 以上都是38. 在嵌入式系统中，系统可维护性技术主要用于什么？A. 简化系统维护B. 提高系统稳定性C. 优化系统性能D. 以上都是39. 嵌入式系统中的系统可扩展性技术主要用于什么？A. 增加系统功能B. 提高系统稳定性C. 优化系统性能D. 以上都是40. 在嵌入式系统中，系统可移植性技术主要用于什么？A. 简化系统移植B. 提高系统稳定性C. 优化系统性能D. 以上都是41. 嵌入式系统中的系统可测试性技术主要用于什么？A. 简化系统测试B. 提高系统稳定性C. 优化系统性能D. 以上都是42. 在嵌入式系统中，系统可管理性技术主要用于什么？A. 简化系统管理B. 提高系统稳定性C. 优化系统性能D. 以上都是43. 嵌入式系统中的系统可监控性技术主要用于什么？A. 简化系统监控B. 提高系统稳定性C. 优化系统性能D. 以上都是44. 在嵌入式系统中，系统可配置性技术主要用于什么？A. 简化系统配置B. 提高系统稳定性C. 优化系统性能D. 以上都是45. 嵌入式系统中的系统可升级性技术主要用于什么？A. 简化系统升级B. 提高系统稳定性C. 优化系统性能D. 以上都是46. 在嵌入式系统中，系统可恢复性技术主要用于什么？A. 简化系统恢复B. 提高系统稳定性C. 优化系统性能D. 以上都是47. 嵌入式系统中的系统可重用性技术主要用于什么？A. 简化系统重用B. 提高系统稳定性C. 优化系统性能D. 以上都是48. 在嵌入式系统中，系统可替换性技术主要用于什么？A. 简化系统替换B. 提高系统稳定性C. 优化系统性能D. 以上都是49. 嵌入式系统中的系统可扩展性技术主要用于什么？A. 增加系统功能B. 提高系统稳定性C. 优化系统性能D. 以上都是50. 在嵌入式系统中，系统可移植性技术主要用于什么？A. 简化系统移植B. 提高系统稳定性C. 优化系统性能D. 以上都是51. 嵌入式系统中的系统可测试性技术主要用于什么？A. 简化系统测试B. 提高系统稳定性C. 优化系统性能D. 以上都是52. 在嵌入式系统中，系统可管理性技术主要用于什么？A. 简化系统管理B. 提高系统稳定性C. 优化系统性能D. 以上都是53. 嵌入式系统中的系统可监控性技术主要用于什么？A. 简化系统监控B. 提高系统稳定性C. 优化系统性能D. 以上都是54. 在嵌入式系统中，系统可配置性技术主要用于什么？A. 简化系统配置B. 提高系统稳定性C. 优化系统性能D. 以上都是55. 嵌入式系统中的系统可升级性技术主要用于什么？A. 简化系统升级B. 提高系统稳定性C. 优化系统性能D. 以上都是56. 在嵌入式系统中，系统可恢复性技术主要用于什么？A. 简化系统恢复B. 提高系统稳定性C. 优化系统性能D. 以上都是57. 嵌入式系统中的系统可重用性技术主要用于什么？A. 简化系统重用B. 提高系统稳定性C. 优化系统性能D. 以上都是58. 在嵌入式系统中，系统可替换性技术主要用于什么？A. 简化系统替换B. 提高系统稳定性C. 优化系统性能D. 以上都是59. 嵌入式系统中的系统可扩展性技术主要用于什么？A. 增加系统功能B. 提高系统稳定性C. 优化系统性能D. 以上都是60. 在嵌入式系统中，系统可移植性技术主要用于什么？A. 简化系统移植B. 提高系统稳定性C. 优化系统性能D. 以上都是61. 嵌入式系统中的系统可测试性技术主要用于什么？A. 简化系统测试B. 提高系统稳定性C. 优化系统性能D. 以上都是62. 在嵌入式系统中，系统可管理性技术主要用于什么？A. 简化系统管理B. 提高系统稳定性C. 优化系统性能D. 以上都是63. 嵌入式系统中的系统可监控性技术主要用于什么？A. 简化系统监控B. 提高系统稳定性C. 优化系统性能D. 以上都是64. 在嵌入式系统中，系统可配置性技术主要用于什么？A. 简化系统配置B. 提高系统稳定性C. 优化系统性能D. 以上都是65. 嵌入式系统中的系统可升级性技术主要用于什么？A. 简化系统升级B. 提高系统稳定性C. 优化系统性能D. 以上都是答案：1. D2. D3. D4. D5. D6. D7. D8. D9. D10. A11. D12. D13. D14. D15. D16. D17. D18. D19. D20. D21. D22. D23. D24. D25. D26. D27. D28. D29. D30. D31. D32. D33. D34. D35. D36. D37. D38. D39. D40. D41. D42. D43. D44. D45. D46. D47. D48. D49. D50. D51. D52. D53. D54. D55. D56. D57. D58. D59. D60. D61. D62. D63. D64. D65. D。
嵌入式Linux下ADS1256驱动程序的设计与实现段月骁;郭斌;胡晓峰;罗哉;陆艺【摘要】设计了S3C2440A和ADS1256基于SPI的接口电路,阐述了嵌入式Linux2.6.32.2下ADS1256驱动程序的开发、编译和加载过程,编写了相应的驱动程序和采集系统的测试程序.该驱动在气密性压力信号采集系统中的测试结果表明:驱动工作正常,采样结果正确.【期刊名称】《化工自动化及仪表》【年(卷),期】2015(042)012【总页数】5页(P1381-1385)【关键词】气密性检测系统;压力采集;ADS1256;驱动程序;Linux;SPI【作者】段月骁;郭斌;胡晓峰;罗哉;陆艺【作者单位】中国计量学院计量测试工程学院,杭州310018;中国计量学院计量测试工程学院,杭州310018;中国计量学院计量测试工程学院,杭州310018;中国计量学院计量测试工程学院,杭州310018;中国计量学院计量测试工程学院,杭州310018【正文语种】中文【中图分类】TH812在自动化测试系统中，处理器往往需要通过模数转换器获取传感器采集到的原始数据。
S3C2440A微处理器自带八通道10位的AD转换器，在测量精度要求不高时可以直接使用。
在实际应用中，为满足高精度测量要求，需要外扩模数转换器。
笔者选用24位分辨率带SPI接口的模数转换器ADS1256作为S3C2440A的外部AD转换器。
SPI是一种高速、全双工、同步通信总线。
因其传输稳定、高效、占用引脚数量少，在模数转换器、Flash及MCU等串行设备中应用广泛。
Linux是全球知名的开源自由多任务操作系统，任何人都可以在遵循GPL(General Public License)协议的基础上修改其源代码以适应实际需求。
正是Linux操作系统的免费、开放源代码及内核可裁剪等诸多优点，使其广泛应用于智能仪表及工业控制等嵌入式系统中。
笔者采用S3C2440A微处理器和嵌入式Linux操作系统作为开发平台，结合实际工程气密性检测系统，设计S3C2440A与ADS1256的SPI接口，详细分析了Linux2.6.32.2下ADS1256驱动程序的设计、编译、加载和测试过程。
