ARM 4510开发板移植uclinux手记

三、 建立交叉编译环境

1、 体系结构的概念

大部分宿主机的cpu都是建立在X86体系结构上的，如intel或赛扬的cpu，也有其它体系结构的，但没有arm体系的，因为arm几乎是嵌入式设备专用的处理器体系结构了。三星4510微控制器是建立在arm体系结构之上的。体系结构的不同，确立了不同的指令系统，就像cpu使用不同的语言一样。无法想象英国人可以读懂俄文小说，同样，为X86体系的cpu编译的程序，也无法运行在arm体系结构的微控制器之中了。

宿主机上运行的linux 操作系统，是建立在X86体系结构上的。在linux操作系统上编译的程序，一般也是建立在X86体系上的。可以编写几个程序，用linux操作系统自带的编译工具gcc编译它们，如果没有语法错误，它们就都可以在宿主机上运行了。但要实现在宿主机上编写程序，编译后程序能在arm体系结构的嵌入式设备上运行，就需要一套特殊的“交叉”编译工具，如arm-elf-gcc等。所以，在linux操作系统的宿主机上编写程序，通过选用交叉编译工具arm- elf-gcc编译后，生成的可执行文件，就可以在arm体系结构的微控制器上运行了。这就是交叉编译的概念。

2、 建立交叉编译环境

通过引入arm-elf-gcc等交叉编译工具，可以在宿主机上建立交叉编译环境。这样，在宿主机上编译的程序，就可以在arm体系结构的嵌入式设备上运行了。恒坚开发板自带的文件arm-elf-tools-20030314.sh，只要在linux环境下执行它，就可以建立起完整的交叉编译环境。

四、 编译和下载uclinux操作系统

uclinux 操作系统已经被成功移植到许多微控制器上，其中也包括三星4510微控制器。移植后的uclinux操作系统源代码中含有微控制器外围电路的设置，如 SDRAM数据线的位数。有些嵌入式设备，同样是使用三星4510微控制器，却用一片现代公司的8Mx16bits的SDRAM，这样微控制器与 SDRAM的数据交换，就只用微控制器的低16位数据线。微控制器中的寄存器EXTDBWTH，用于配置每组(FLASH、SDRAM和外部I/O芯片等)的数据线的宽度。恒坚开发板上是用两块8Mx16bits的SDRAM拼成了32位数据线宽。

恒坚开发板自带一套移植后的和压缩了的 uclinux操作系统源代码文件uClinux-dist-20030522.tar.gz，把它拷贝到宿主机linux操作系统的/home目录下，进入/home目录，并用tar xzvf uClinux-dist-20030522.tar.gz命令解压缩源代码文件，产生/home目录下的 /uClinux-dist子目录，此目录中含有编译uclinux操作系统的全部源文件。把恒坚开发板自带的压缩的补丁文件uClinux-dist- patch.tar.gz拷贝到/uClinux-dist子目录下。进入/uClinux-dist子目录，并用tar xzvf uClinux- dist-patch.tar.gz命令解压缩补丁文件，可释放出两个文件：mkpatch和uClinux-dist-20030522- helloworld.patch，执行./ mkpatch，既可对uclinux操作系统的源代码打补丁。打补丁的根本原因，是为了修正源代码中的硬件参数设置，如原移植源代码是为一片SDRAM、16位数据线宽做的，而恒坚的板子上是两片SDRAM，并通过高、低16位数据线的组合，构成32位的数据线宽度。这就需要改变寄存器EXTDBWTH的赋值。还有原移植源代码是为8M字节的SDRAM作的，而恒坚板上是16M字节的SDRAM，这又要改变寄存器SDRAMCON0的赋值了。

打完补丁后，就可以在/uClinux-dist子目录下配置uclinux操作系统内核了。执行 make menuconfig，弹出的配置框中有四项内容。在第一项中配置设备(vendors)为Samsung/4510B，配置函数库为uC- lib，配置内核为linux-2.4.x。另三项可不动，保存后退出。然后顺序执行如下命令：make dep;make lib_only; make user_only;make romfs;make image;make。如果没有报告错误，在../uClinux- dist/linux-2.4.x/image子目录下，就会有三个文件。其中，image.ram是非压缩的uclinux操作系统内核，可以利用恒坚开发板自带的boot.bin(也就是一般所说的bootloader程序)，通过网口传送到SDRAM中。这样，uclinux操作系统即可在 SDRAM中跑起来了。image.rom则是压缩的uclinux操作系统内核，并包含硬件相关的头文件等。利用恒坚的集成开发环境，可以下载 image.rom到开发板的FLASH中，下载需要很长的时间。再次上电后，uclinux操作系统就在开发板上跑起来了。当然，通过开发板串口与宿主机串口联接，在宿主机上建立控制台，是观察和操控开发板上uclinux操作系统的首要条件。

五、 遇到的问题和解决的办法

1、 曾经想用cygwin代替linux操作系统，花费了不少的时间，但没有成功。

2、 linux操作系统可以安装在大多数的微机上，但它无法识别我的一台三星显示器，那台机子上就一直没有再安装linux操作系统。我还有一台配有赛扬 500处理器的组装机，用它编译uclinux操作系统内核，有时会出现错误。有人说，linux操作系统对机器要求较高，所以我现在用一台标准配置的联想微机。

3、 由于我用的恒坚开发板上的FLASH芯片地址线17、18脚连焊了，我编译的内核文件image.rom，用恒坚的集成开发环境下载后，总无法从FLASH中运行起来。我先分析了uclinux操作系统的源代码，没有找到问题;又做了一块Jtag接口板，来替代恒坚的接口板，还是不行;用了其它的FLASH写工具，才把问题定位在FLASH芯片上，前后用了两周的时间，才解决了问题。