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  • 关于嵌入式应用的论文
    2021-05-14 11:43:34

    嵌入式Linux

    一、嵌入式Linux简介

    1.1 嵌入式Linux历史

    随着社会的发展,信息化技术的成熟和数字化产品的普及,让以计算机技术、芯片技术和软件技术为核心的嵌入式系统再度成为当前研究和应用的焦点,通信、计算机、消费电子技术(3C)合一的趋势正在逐步形成,无所不在的网络和无所不在的计算(everything connecting, everywhere computing)正在将人类带入一个崭新的信息社会。Linux 从1991年问世到现在,短短的十几年时间已经发展成为功能强大、设计完善的操作系统之一,不仅可以与各种传统的商业操作系统分庭抗争,在新兴的嵌入式操作系统领域内也获得了飞速发展。嵌入式系统的发展方向是与目标系统密切相关的嵌入性能、控制能力与控制的可靠性。嵌入式 Linux (Embedded Linux )是指对标准 Linux 经过小型化裁剪处理之后,能够固化在容量只有几 K 或者几 M 字节的存储器芯片或者单片机中,适合于特定嵌入式应用场合的专用 Linux 操作系统。

    虽然嵌入式系统是近几年才开始真正风靡起来的,但事实上嵌入式这个概念却很早就已经存在了,从上个世纪70年代单片机的出现到今天各种嵌入式微处理器、微控制器的广泛应用,嵌入式系统少说也有了近30年的历史。纵观嵌入式系统的发展历程,大致经历了以下四个阶段:

    1.1.1 无操作系统阶段

    嵌入式系统最初的应用是基于单片机的,大多以可编程控制器的形式出现,具有监测、伺服、设备指示等功能,通常应用于各类工业控制和飞机、导弹等武器装备中,一般没有操作系统的支持,只能通过汇编语言对系统进行直接控制,运行结束后再清除内存。这些装置虽然已经初步具备了嵌入式的应用特点,但仅仅只是使用8位的 CPU 芯片来执行一些单线程的程序,因此严格地说还谈不上"系统"的概念。

    这一阶段嵌入式系统的主要特点是:系统结构和功能相对单一,处理效率较低,存储容量较小,几乎没有用户接口。由于这种嵌入式系统使用简便、价格低廉,因而曾经在工业控制领域中得到了非常广泛的应用,但却无法满足现今对执行效率、存储容量都有较高要求的信息家电等场合的需要。

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    第5章 嵌入式Linux应用程序开发 5.1 开发环境的建立 5.2 Linux及开发工具的使用 Linux常用命令 gcc编译器的使用 Makefile文件和Make命令 配置文件 Vi编辑器的使用 Linux下C语言编程 5.3 引导程序的移植 嵌入式Linux的引导机理分析 VIVI简介 VIVI的代码分析与移植 5.4 Linux操作系统的移植 内核移植 系统移植 5.5 应用程序的调试 编写应用程序 下载应用程序 调试应用程序 5.6 综合训练之建立嵌入式操作系统 2.进入 在提示符“$”后键入Vi和想要编辑的文件名,便可进入Vi。例如: $?vi?example.c 如果只键入Vi,而不带文件名,也可以进入Vi,之后在光标处键入文件内容。进入Vi后,首先进入的就是命令模式,进入Vi时,用户不仅可以指定一个待编辑的文件名,而且还有许多附加操作。如果希望在进入Vi之后,光标处于文件中特定的某行上,可在Vi后加上选项+n,其中n为指定的行数。例如: $?vi?+5?example1.c 3.退出 在命令模式中,连按两次大写字母Z,若当前编辑的文件曾被修改过,则Vi保存该文件后退出,返回到shell;若当前编辑的文件没被修改过,则Vi直接退出,返回到shell。 在末行模式下,输入命令: :w Vi保存当前编辑文件,但并不退出,而是继续等待用户输入命令。在使用w命令时,可以再给编辑文件起一个新的文件名。 :w?newfile 此时Vi将把当前文件的内容保存到指定的newfile中,而原有文件保持不变。 在末行模式下,输入命令: :q 系统退出Vi返回到shell。若在用此命令退出Vi时,编辑文件没有被保存,则Vi在显示窗口的最末行显示如下信息: No?write?since?last?change?(use?!?to?overrides) 提示用户该文件被修改后没有保存,然后Vi并不退出,继续等待用户命令。若用户就是不想保存被修改后的文件而要强行退出Vi时,可使用命令: :q! 1.文件读写 当需要打开一个文件进行读写操作的时候,可以使用系统调用函数open。文件操作完成后,调用close函数关闭文件。 int?open(const?char?*pathname,int?flags);? int?open(const?char?*pathname,int?flags,mode_t?mode);? int?close(int?fd);? open函数有两个形式,在此只介绍第一种方式。其中pathname是我们要打开的文件名,包含路径名称,默认是在当前路径下。Flags取值可以是下面的一个值或者是几个值的组合。 ? O_RDONLY:以只读的方式打开文件; ? O_WRONLY:以只写的方式打开文件; ? O_RDWR:以读写的方式打开文件; ? O_APPEND:以追加的方式打开文件; ? O_CREAT:创建一个文件;要采用open的第二种形式; ? O_EXEC:使用该选项时,如果使用了O_CREAT而且文件已经存在,就会发生一个错误; ? O_NOBLOCK:以非阻塞的方式打开一个文件; ? O_TRUNC:如果文件已经存在,则删除文件的内容。 如果打开文件成功,open会返回一个文件描述符。以后对文件的所有操作就可以对这个文件描述符进行操作了。当操作完成以后,要关闭文件时,只要调用close就可以了,其中fd是要关闭的文件描述符。 文件打开后,就可以调用函数read和write进行文件的读写。 ssize_t?read(int?fd,?void?*buffer,size_t?count);? ssize_t?write(int?fd,?const?void?*buffer,size_t?count);? fd是要进行读写操作的文件描述符,buffer是要写入文件内容或读出文件内容的内存地址,count是要读写的字节数。 对于普通的文件,read从指定的文件(fd)中读取count个字节到buffer缓冲区中,同时返回count。如果read读到了文件的结尾或者被一个信号所中断,返回值会小于count。如果是由信号中断引起返回,而且没有读出数据,read会返回?1,且设置errno为EINTR。当程序读到了文件结尾的时候,read会返回0。 write从buffer中写count字节到文件fd中,成功时返回实际所写的字节数。 #define?BUFFER_SIZE?1024? int?main(int?argc,char?**argv)?{? int?from_fd,to_fd; int?bytes_read,bytes_write;?

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