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1、郑州航空工业管理学院嵌入式系统课程设计报告题目：基于SKYEYE的嵌入式Linux系统设计20 14 2015 第二学期院系：电子通信工程系姓名：XXX 专业：通信工程学号：指导老师：张克新 电子通信工程系2012年11月制目 录（在这里添加相应的目录）一、引言根据IEEE（电气和电子工程师协会）的定义，嵌入式系统是“控制、监视或者辅助装置机器和设备运行的装置（devicesusedtocontrol,monitor,orassisttheoperationofequipment,machineryorplants）。从中可以看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可械等内被认同的定义是：以应用
2、为中心、以计算机技术为基础、软件硬件裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。仿真技术也是实现仿真平台的关键，软件仿真技术的研究早已开始。目前，嵌入式系统的仿真软件主要有SKYEYE与QEMU，SKYEYE软件来仿真嵌入式系统中的软硬件系统。在本次课程设计中，采用ARMv4版本架构的、ARM920T核心的S3C2410A微处理器，应用SKYEYE对经过编译的嵌入式系统的基本模块进行仿真。SKYEYE是一个面向完整PC系统的开源仿真器，可以实现嵌入式系统的仿真，给用户提供一个虚拟的硬件操作平台。它是一个指令级仿真器，可以模拟多种嵌入式开发板，可支持种CPU指令集
3、。除了仿真处理器外，SKYEYE还允许仿真所有必要的子系统，如连网硬件和图形硬件。在SKYEYE上运行操作系统与在一个真实的硬件环境中运行是一样的，看不出其中的差别，并且开发人还可以通过SKYEYE调试操作系统和系统软件。通SKYEYE仿真集成环境不仅可以很方便地进入到嵌入式系统软件学习和开发领域，而且以有效地提高工作效率，有助于进一步学习、分析、精通Linux内核，掌握ARM嵌入式CPU编程二、设计目的通过对嵌入式系统的基本知识及相关概念的了解，在熟悉Linux操作系统的基础上，利用SKYEYE仿真软件，对嵌入式系统的开发过程进行软件仿真，从而掌握嵌入式Linux系统开发中的主要方法。具体地
4、，在设计过程中，达到以下目标：掌握嵌入式Linux系统基础部分的U-Boot软件、Linux内核的配置、编译与应用；掌握BusyBox软件及根文件系统的制作方法；掌握SKYEYE软件的使用方法，通过SKYEYE仿真软件运行U-Boot文件、vmLinux文件映像及根文件系统root.cramfs映像。 最终，能在掌握嵌入式系统开发过程及SKYEYE软件使用方法的基础上，建立更有效的嵌入式系统开发方法，提高嵌入式系统的开发与应用的效率。三、设计要求1. 任务要求要求能独立地分析题目意义、设计实现步骤、制作相关软件、调试嵌入式系统“三大基础部分”。该设计的具体要求如下：（1） 建立VMWARE虚拟
5、机。（2） 安装Linux RHEL AS4操作系统环境。（3） 建立Windows操作系统与Linux操作系统的共享功能。（4） 建立交叉编译环境；安装SKYEYE仿真软件。（5） 配置并编译U-Boot-1.3.2软件。（6） 配置并编译Linux-2.6.14内核源代码。（7） 制作Linux根文件系统。（8） 使用SKYEYE 仿真嵌入式系统的运行。2. 设计所需的软硬件设备（1）硬件环境配置计算机：Intel(R) Pentium(R) 及以上内存：1GB及以上（2）软件环境配置操作系统：Microsoft Windows XP Professional Service Pack 2
6、虚拟机：VMware WorkStation 7Linux系统：Red Hat Enterprise Linux AS 4 (2.6.9-5.EL)嵌入式交叉编译器：arm-linux-gcc 3.4.4版本Linux内核版本：Linux-2.6.14SKYEYE版本：skyeye-1.2.4U-Boot版本：U-Boot-1.3.2BusyBox版本：BusyBox-1.2.03. 课程设计报告内容按该设计报告要求的模式格式提交课程设计报告书。四、推荐的进展安排进展安排1、 查阅资料、设计步骤 （已进行）2、 安装与配置开发环境1天；3、 配置与编译相关软件及系统3天；4、 写出设计报告 1
7、天。五、考核评价考核评价评价机制权重过程评价考勤10%课堂纪律10%自主学习20%团队合作10%任务完成过程20%任务完成结果20%设计报告书写10%合计100%六、总体设计6.1建立VMWARE虚拟机1解压软件包到指定的文件夹2双击VMwareWorkStation安装程序图标，运行安装程序，进入Vmware虚拟机安装的初始加载界面。3Vmware虚拟机的初始加载结束后，进入安装向导界面，点击Next进入下一步4选择安装类型，典型安装（Typical）,点击Next进入下一步5设定程序安装，点击change按钮，可以选择更改默认的安装路径，然后设置自己需要安装的程序路径，在选定安装路径后，点
8、击Next按钮进入下一步6提示安装程序时需要创建的快捷图标（桌面图标、开始菜单中的程序文件夹及快速启动工具图标等3项），默认的设置即可，不需要改动，直接点击Next按钮进入下一步。7确认前面各个步骤中设置的项目是否正确，并准备进入正式的安装过程。在这一步点击Coutinue按钮进入正式安装过程。8安装完毕后，填写注册信息，这里需要注册码，按要求将对应各项填写完以后，直接点击Enter按钮进行信息注册，并进入下一步9如果安装了保护卡的电脑不要选择“RestartNow”；反之，选择“RestartNow”，重新启动系统。重新启动系统后，点击开始-所有程序-VMwareWorkStation运行V
9、mware虚拟机。6.2安装LinuxRHELAS4操 作 系 统 环 境1在Vmware虚拟机的运行界面中，点击菜单栏中的File项，在弹出的下拉菜单中选New项，再点击弹出菜单的VirtualMachine项。出现新的虚拟机安装向导2在弹出的安装向导中提供两个选项，这里选择自定义安装（Custom），进行下一步3选择Vmware虚拟机平台，不同的Vmware虚拟机平台支持的硬件特性不同。这里选择4Workstation6.5-7.0，进入下一步。4选择要安装的Linux操作系统光盘镜像，同时使用Vmware虚拟机的“EasyInstall”功能自动安装Linux操作系统。选择第一张安装光盘
10、镜像，进入下一步。5设置安装的Linux系统的用户名和密码信息。进入下一步。6设置Linux虚拟机的显示名称及安装路径。根据自己的情况选择安装路径，名称可以选择默认。进入下一步。7配置虚拟机使用的处理器。配置处理器数量、处理器的内核数，这里使用默认d的设置：1个单核处理器。进入下一步。8配置虚拟机使用的存储器空间，这里设置为512MB。进入下一步。9设置网络类型。选择Usenetworkaddresstranslation(NAT),，进入下一步。10设置I/O适配器类型，进入下一步。11创建一个虚拟磁盘，在其上安装Linux操作系统。进入下一步11创建一个虚拟磁盘，在其上安装Linux操作系
11、统。进入下一步12选择使用的磁盘类型，按默认的设置即可。进入下一步。13设置硬盘的空间大小，30GB，进入下一步。14设定存储磁盘文件的路径。根据自己的情况进行选择，进入下一步。15对话框汇总了前面的设置项目，如果没有错误，不需要修改，直接点击Finsh按钮，进行Linux系统的安装。16第1张光盘安装完毕，需要第2张安装光盘的镜像。点击右下方的“ChangeDisc”按钮，在弹出的对话框中点击“Browse.”按钮在弹出的对话框中双击选择第2个光盘的镜像。第3张和第4张操作相似。17在第4张光盘安装完毕，又需要第1张安装光盘的镜像18Linux系统安装完毕后会自动启动，会出现登陆界面。19在
12、界面中输入刚开始设置的用户名和密码，进入Linux系统的桌面环境。6.3建立Windows操作系统与Linux操作系统的共享功能1点击“Applications”-“SystemSettings”-“SecurityLevel”，弹出“SecurityLevelConfiguration”对话框。2在“SecurityLevelConfiguration”对话框中，将“SecurityLevel”项设置为“Disablefirewall“即无防火墙。3点击“Applications”-“SystemSettings”-“Samba”,在弹出的“Samba服务器配置”对话框中进行配置。而显示的配
13、置内容为空，这说明还没有配置Samba服务器。4点击“ADD”图标，添加1个Samba服务共享，在弹出的对话框中选择“Basic”选项卡，在其中进行设置：在“Directory”文本框输入/home/zq；在“Sharename”文本框中输入zq；在“BasicPermissions”选项中选择“Read/Write”。接着切换到“Access”选项卡，其中有两项选择，一项是仅允许特定的用户访问，另一项是允许所有用户访问。在这里选择“Allowaccesstoeveryone”选项。5点击“Preferences”-“ServerSettings.”，弹出“服务器设置”对话框。在“Basic”
14、选项卡内，按默认内容设置“Workgoup”与“Description”；在“Security”选项卡内“AuthenticationMode”项选择“Share”，“EncryptPasswords”项选择“NO”,“GuestAccount”项选择“NoGuestAccount”6设置/home/zq文件夹的属性7在windows操作系统环境下，右键点击“网络邻居”图标，在弹出的“网络连接”对话框中，可以看见有一个“VMwareNetworkAdapterVMnet8”连接项，右键点击该项，在弹出的菜单中点击选择“属性”选项，接着会弹出“VMwareNetworkAdapterVMnet8
15、”属性对话框，其中，在“常规”选项卡里面有一个“此连接使用下列项目（O）”文本框，点选其中的“Internet协议（TCP/IP）”项，然后点击下方的“属性”按钮，会弹出“Internet协议（TCP/IP）属性”对话框，其中显示的“IP地址（I）”为：202.196.174.28，在下面将相关的IP地址都配置在同一网段中。8设置Samba服务器IP地址点击“Applications”-“SystemTools”-“NetworkDeviceControl”项，弹出“网络设备控制”对话框。点击选定“eth0”设备，确认“Status”栏的内容为“Active”(如果“Status”栏的内容为“
16、Inactive”,需要先点击右侧的“Activate”按钮，将其激活)，再点击右边的“Configure.”按钮，弹出“网络配置”对话框，其中显示了已有的网络设备，将其中的IP地址配置为和上一步中在同一网段的IP地址9点击VMware虚拟机的“VM”菜单，选择“Settings.”项。在“Hardware”选项卡中左侧选择“NetworkAdapter”项，相应的，在右侧的Networkconnection中选择“NAT:UsetosharethehostsIPaddress”项，也可以选择“Bridged:Connecteddirectlytothephysicalnetwork项”。同时
17、，在“Devicesstatus”框中选择7“Connected”与“Connectatpoweron”项10启动Smaba服务器，启动终端，在终端输入命令servicesmbstart，启动samba服务。11在windows下访问共享文件夹。在windows系统中点击“开始”-“运行”，输入samba服务器的IP地址，点击“确定”按钮，就可以看到Linux系统下的共享文件夹/home/zq6.4建立交叉编译环境；安装SKYEYE仿真软件Gcc交叉编译环境的安装在终端运行如下命令：设置环境变量，将交叉开发工具的设置更新到系统环境中，这样就可有直接在命令行使用，设置环境变量的方法如下：（1）在
18、终端运行命令：vi/root/.bashrc(2)编辑/root/.bashrc文件，在最后一行添加exportPATH=$PATH：/home/usr/local/bin.如图所示（3）注销Redhant系统，重新登录，使以上设置生效。启动终端，在命行输入arm-linux-gccv，出现如下图示的信息，说明交叉编译环境已经成功安装SKYEYE的安装：.5配置并编译U-Boot-1.3.2软件6.5.1交叉编译U-Boot-1.3.2软件把U-Boot-1.3.2压缩文件放到/home文件夹下在终端中输入:cd/home进入到home文件夹下在终端中输入：tarxjvfu-boot-1.3.
19、2.tar.bz2C./把u-boot-1.3.2解压到home文件夹下9在终端中输入：cdu-boot-1.3.2进入到cdu-boot-1.3.2文件夹下makesmdk2410_configCROSS_ROMPILE=arm-linux-配置编译环境makeCROSS_ROMPILE=arm-linux-选择嵌入式交叉编译工具进行编译编译完成后，可以得到U-boot各种格式的映像文件和符号表。6.5.2使用SKYEYE仿真软件测试编译得到的U-Boot文件新建一个文件，命名为skyeye_s3c4210.conf，并把内容配置为#skyeyeconfigfileforS3C2410Xar
20、ch:armcpu:arm920tmach:s3c2410x#physicalmemorymem_bank:map=M,type=RW,addr=0x00000000,size=0x00100000mem_bank:map=M,type=RW,addr=0x30000000,size=0x04000000#mem_bank:map=M,type=RW,addr=0xc1600000,size=0x00a00000#allperipheralsI/Omappingareamem_bank:map=I,type=RW,addr=0x48000000,size=0x20000000mem_bank:
21、map=I,type=RW,addr=0x19000300,size=0x00000020#net:type=cs8900a,base=0x19000300,size=0x20,int=9,mac=0:4:3:2:1:f,ethmod=tuntap,hostip=10.0.0.1lcd:type=s3c2410x,mod=gtk#load_addr:base=0x30000000,mask=0xFFFFFF#dbct:state=on在/home文件夹下的U-Boot-1.3.2里找到u-boot，和u-boot.bin文件，把这两个文件和skyeye_s3c2410.conf一同复制到hom
22、e/ilovechina/skyeye-1.2.4/binary文件夹里在终端中输入命令：cd/home/ilovechina在终端中输入命令：cdskyeye-1.2.4在终端中输入命令:cdbinary在终端中输入命令：./skyeyecskyeye_s3c2410.confeu-boot在u-boot可以在“SMDK2410#”后输入u-boot命令6.6配置并编译Linux-2.6.14内核源代码6.6.1交叉编译Linux内核源代码软件把Linux2.6.14压缩文件放到/home文件夹下在终端中输入cd/home进入到home文件夹下在终端中输入tar-xjvflinux-2.6.
23、14.tar.bz2把Linux2.6.14压缩文件解压到home文件夹下在终端中输入cd/home/linux-2.6.14使用vi编辑器打开该目录下的Makefile文件，修改第192行与第193行，改为：ARCH?=armCROSS_COMPILE?=/home/usr/local/bin/arm-linux-分别指定编译的内核架构与使用的交叉编译工具。在终端中输入：cparch/arm/configs/smdk2410_defconfig.configmakeARCH=armmenuconfig启动内核配置菜单，参考书中各个选项的配置，特别要注意系统类型、启动选项、设备驱动程序和内核调
24、试的配置更改程序运行的物理地址修改include/asm-arm/arch-s3c2410/memory.h文件，在终端中输入命令viinclude/asm-arm/arch-s3c2410/memory.h七、总结到生在开始做课程设计的第一天，对着电脑也觉得不知道从哪里下手，慢慢的第二天，第三天就找到了一点乐趣。在课程设计过程中，我们了解到课程设计不光光是埋头做设计，也是同学之间互相学习和互相交流经验和知识的机会。也是我们大家向老师提出疑问和学以致用的机会，这让我们不会成为只知道理论而不会将理论化为实践中去的书呆子。我觉得课程设计就是一个复习课堂上学到知识的机会，也是一个加强学生动手能力设计
25、的机会。更是一个让学习得到升华的过程。在该次课程设计的初期，我们将任务分配好，每个人各就其职，各尽所能。当然，在一开始我们就遇到了一些问题，解决问题的方法是跑到图书馆查看有关书籍，或上网查阅有关信息，或请教老师。终于在大家的相互帮组和大家的齐心协力下，我们最终完成了该次的课程设计。嵌入式系统的学习，不只在课本上的那些内容，这次课程设计不仅考察了我们对课堂上所学专业知识的理解程度，也锻炼了我们的动手能力。提高了我们独立思考文理，解决问题的能力。总体上看，我觉得这次课程设计是我自身的知识丰富了不少，但同时也发现了自己的不足之处。例如在动手方面，和知识融合方面，不能与实践相结合。软件操作不够熟练，不能灵活运用。是我了解要先学好理论知识才能很好地与实践相结合，才能熟练地运用活中。八、参考文献（同学们自己在这里添加相应的内容）
