5.htm

关于linux嵌入式的极好的详解

MODULE_PARM(ntests, "i");/*每次循环的遍数*/ <br>
MODULE_PARM(period, "i");/*周期的长度*/ <br>
MODULE_PARM(mode, "i");/*模式，0表示oneshot, 1表示周期性*/ <br>
  <br>
int fifo;/*FIFO设备打开后的文件描述符*/ <br>
_____________________________________________________________________ <br>
4.5.3.2 非实时部分 <br>
非实时部分实际上就是一个应用程序，可以在控制台下编写，也可以在X-Windows下编写。 <br>
不过需要获得对/dev/rtf0的读的权限的用户才能运行。一般将rtf设备设置为所有用户可 <br>
读，只对超级用户可写。 <br>
1)主函数 <br>
_______________________________________________________________main() <br>
int main(int argc, char* argv[]) <br>
{ <br>
        int fd0;/*用于打开rtf0设备*/ <br>
        int n; <br>
        struct data samp; <br>
  <br>
        if ((fd0 = open("/dev/rtf0", O_RDONLY)) < 0) { <br>
                fprintf(stderr, "Error opening /dev/rtf0\n"); <br>
                exit(1); <br>

        } <br>
  <br>
        printf("In every hundreds of loops, the schedule accuracy test.\n"); <br>
  <br>
        printf("MIN\t\tMAX\n"); <br>
        while (1) { <br>
                n = read(fd0, &samp, sizeof(samp)); <br>
                printf("%8d, %8d\n", (int) samp.min, (int) samp.max); <br>
                  /*打印出来*/ <br>
                fflush(stdout);/*标准输出清空*/ <br>
        } <br>
        return 0; <br>
} <br>
_____________________________________________________________________ <br>
2)程序头 <br>
_____________________________________________________________moniter.c <br>
#include <stdio.h> <br>
#include <errno.h> <br>
#include <sys/time.h> <br>
#include <sys/types.h> <br>
#include <fcntl.h> <br>
#include <unistd.h> <br>

#include <sys/ioctl.h> <br>
#include <rtl_fifo.h> <br>
#include "myheader.h" <br>
_____________________________________________________________________ <br>
4.5.3.3 公用头文件 <br>
    该头文件定义了向FIFO写数据的格式。文件名为myheader.h <br>
___________________________________________________________myheader.h <br>
struct sample {/*调度的最长时间和最短时间*/ <br>
        hrtime_t min; <br>
        hrtime_t max; <br>
};/*myheader.h*/ <br>
_____________________________________________________________________ <br>
4.5.4 程序执行结果 <br>
在一台Pentium120，40M内存，RTLinux2.2的机器上，如下进行编译： <br>
#gcc -I/usr/src/rtlinux-2.2/linux/include -I/usr/src/rtlinux-2.2/include -I/us <br>
r/src/rtlinux-2.2 -I/usr/src/rtlinux-2.2/include/posix -Wall -Wstrict-prototyp <br>
es -O2 -fomit-frame-pointer -D__RTL__ -D__KERNEL__ -DMODULE -pipe -fno-strengt <br>
h-reduce -m386 -DCPU=386   -c -o mymeasument.o mymeasument.c <br>
#gcc -I/usr/src/rtlinux-2.2/linux/include -I/usr/src/rtlinux-2.2/include -I/us <br>
r/src/rtlinux-2.2 -Wall -O2 -o monitor monitor.c <br>
生成两个文件mymeasument.o和monitor，前者是模块方式的实时任务，后者是非实时部分 <br>
的应用程序。如下执行程序： <br>

#insmod mymeasument.o ntests=500 period=1000000 mode=0 <br>
    说明是采用每次进行500个循环寻找最大值和最小值，每次进入循环的周期为1百万个纳 <br>
  <br>
，也即1个毫秒，使用的是oneshot的方式。 <br>
#./monitor <br>
In every hundreds of loops, the schedule accuracy test. <br>
MIN             MAX <br>
12288,            12224 <br>
12224,           12320 <br>
12256,           12320 <br>
12192,           12320 <br>
……（单位为纳秒） <br>
如果如下执行程序： <br>
#insmod mymeasument.o ntests=500 period=1000000 mode=1 <br>
    说明是采用每次进行500个循环寻找最小值和最小值，每次进入循环的周期为1百万个微 <br>
  <br>
，也即1个毫秒，使用的是periodic模式。 <br>
#./monitor <br>
In every hundreds of loops, the schedule accuracy test. <br>
MIN             MAX <br>
5978,             5974 <br>
5976,            5978 <br>

5970,            5972 <br>
5968,            5972 <br>
5978,            5972 <br>
5970,            5966 <br>
……（单位为纳秒） <br>
4.6 嵌入式RTLinux的设计 <br>
Linux因为本身的特性，使得我们可以利用Linux内核做出很多有意义的事情。比如，把Li <br>
nux内核放在一张软盘上，并且利用ramdisk技术在内核导入到内存之后在内存中申请出一 <br>
片空间，存放root文件系统。我们也可以使用Linux做一个网络启动的无盘系统。我们可以 <br>
设想两个通过现有的RTLinux实现嵌入式RTLinux的方案： <br>
4.6.1 将RTLinux嵌入EPROM中 <br>
我们可以成功的把Linux内核嵌入在EPROM中，从而可以在嵌入式设备中利用Linux内核启动 <br>
系统。因为毕业设计过程中不能提供使用EPROM的条件，我先用一张1.44M软盘作为在EPRO <br>
M中的固体状态盘（Solid State Disk. SSD）的模拟，让这张软盘可以启动一个系统。如 <br>
果这样可以成功的话，就可以把软盘的数据写到EPROM的SSD中去，并且把对1.44M 3.5寸软 <br>
盘的驱动改成对EPROM的驱动程序就可以完成设计任务。 <br>
我们可以发现，在软盘里面提供必要的工具，我们就可以把RTLinux提供的那几个实时模块 <br>
加进去，从而形成一个实时任务运行环境，这样的工作很有意义，因为这样做出来的系统 <br>
经过少许改动就可以利用于嵌入式环境的系统。 <br>
实现这样一个系统的技术支持是使用Linux的ramdisk技术，在系统启动之后，通过在内存 <br>
里面申请出一块空间，作为虚拟的硬盘空间，然后把软盘里面的数据装载上来。 <br>
    这张软盘准备使用Linux Router Project的工作成果。Linux Router Project是一个专 <br>

  <br>
开发将Linux嵌入在一张软盘上并且能启动起一个包含有路由功能、瘦服务器、瘦客户端功 <br>
能、网络应用等功能的系统。在这个工作的基础之上，自己定制一个Linux内核，并且将实 <br>
时功能嵌入，从而让这张软盘启动的一个系统不仅仅是一个提供了Web服务器和telnet服务 <br>
器的系统，而且还是一个实时任务运行的环境。 <br>
实现这样的环境有个最大的难点，就在于如何将内核的体积变小。因为在嵌入式系统中， <br>
对Linux内核这种现代操作系统得的强大功能需求并不是全部都需要，而应该根据需要实现 <br>
的功能，自行定制合适的内核。在功能和体积上都能满足需求的内核是我们的目的，在嵌 <br>
入到EPROM中或者Flash RAM中的时候，也能节省很大的一笔费用。 <br>
实现内核定制，从一定程度上说，就是我们在嵌入式系统开发过程中的“个性化定制内核 <br>
”的说法，需要将内核的所占体积尽量缩小，而不应该在内核中留有不需要的功能。进行 <br>
这样的工作需要有内核在线调试环境，作为毕业设计中的一部分内容，在第六章我将详细 <br>
介绍Linux内核调试环境的搭建，提供自行定制Linux内核的方法。 <br>
下面介绍如何自己做一张用来支持RT Linux内核的软盘系统。 <br>
1）需要自己做一个在软盘系统启动之后作为根文件系统的压缩文件。在Linux内核中对ra <br>
mdisk的支持可以直接支持使用gzip压缩方法的压缩文件作为一个根文件系统装载，具体做 <br>
法使先将这个文件解压缩，然后装载到/dev/ram0中。注意，/dev/ram0并不是一个硬盘， <br>
而是从内存重划分出去的一块作为根文件系统。在系统启动的时候可以给内核传递参数指 <br>
定ramdisk的大小，也可以利用rdev命令直接进行操作。在根文件系统需要提供一些简单的 <br>
应用程序和自己需要的一些函数库、RT Linux需要的模块等等，可以自行定制。 <br>
  <br>
ramdisk的做法如下步骤： <br>

#dd if=/dev/zero of=/dev/ram bs=1k count=4096 <br>
    先将/dev/ram设备前4096字节清零，并且该ramdisk大小为4M； <br>
#mkfs.minix –vm0 /dev/ram 4096 <br>
    创建文件系统，因为minix文件系统支持比ext2文件系统支持需要的内核体积小，因此  <br>
  <br>
用minix文件系统而不使用ext2文件系统； <br>
然后将/dev/ram装载上来，把自己需要的东西都拷贝到这个文件系统下面，然后卸载该文 <br>
件系统。然后： <br>
#dd if=/dev/ram bs=1k count=4096 | gzip –v9 > /tmp/ram_image.gz <br>
    ram_image.gz就是这张软盘的操作系统在启动的时候需要装载的根文件系统。 <br>
    定制自己的内核，假设这个内核大小为420K，那么将内核写到软盘上。使用dd命令直接 <br>
  <br>
： <br>
#dd if=zImage of=/dev/fd0 bs=1k <br>
    然后将ramdisk写到内核之后的位置，现在这种情况可以写在420K之后，1440K-ramdisk <br>
  <br>
小的任意一处，这里写到430K的位置： <br>
#dd if=/tmp/ram_image.gz of=/dev/fd0 bs=1k seek=430 <br>
     然后修改/dev/fd0的启动参数，利用rdev命令完成，使用rdev可以将内核启动参数直  <br>
  <br>
写到/dev/fd0上面。关于内核的ramdisk参数，是用两个字节表示的，从0到10位表示的是 <br>
ramdisk的位置(2^11表示最大的偏移量，为2096Bytes)，第15位表示是否需要提示插入ra <br>

mdisk的软盘，第14位表示需要导入ramdisk，其它位目前还没有意义。那么，我们现在的 <br>
软盘参数应该是2^15+2^14+430=49582。如下操作： <br>
#rdev /dev/fd0 /dev/fd0 <br>
#rdev –r /dev/fd0 48952 <br>
    然后使用这张软盘，就可以启动一台无盘，8M内存的机器。在根文件系统种存放有RT L <br>
  <br>
nux的启动模块和程序，就可以正常运行RT Linux了。 <br>
  <br>
4.6.2 通过网络启动的方法设计嵌入式RTLinux。 <br>
Linux提供了一种很方便的方式来创建无盘工作站，这样的无盘工作站可以从一台网络服务 <br>
器启动。网络启动的时候，通过网络获得Linux内核、驱动程序模块和应用程序。这样的启 <br>
动过程如下所示； <br>
①从bootp或者dhcp服务器获得这台机器的IP地址； <br>
②从一台tftp服务器获得Linux的内核； <br>
③从一台NFS服务器上装载文件系统； <br>
④必要的话，可以装载进X-Server软件并且运行X Windows； <br>
⑤运行应用程序。 <br>
4.7 小结 <br>
本章详细介绍了Linux的实时变种——RT Linux的实现原理、编程原理和示例。RT Linux是 <br>
一种通过Linux实现的“硬实时系统”，系统的性能很好。 <br>
在4.6介绍了两种利用Linux创建“嵌入式系统”的方法：使用一张软盘模拟EPROM环境和使 <br>
用网络自举的系统设想。这些在Linux下都已经得到实现。 <br>

  <br>
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紅酥手 黃滕酒 滿城春色尃m澚  <br>
 |風惡 歡情薄 一懷愁緒 幾年離索 <br>
錯 錯 錯 ！ <br>
春如舊 人空瘦 満I奂t 捧o綃透 <br>
桃花落 槌f亻w 山盟雖在 鍟\