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基于S3C2440平台的Linux系统移植

作　者: 杨星
导　师: 高磊
学　校: 北京交通大学
专　业: 软件工程
关键词: Linux系统移植驱动移植 S3C2440平台移植
分类号: TP316.81
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 590次
引　用: 1次
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内容摘要

随着嵌入式系统设备的普及,嵌入式设备的种类越来越多,这就导致了现在还没有一种统一的操作系统能够轻易地运行在任何嵌入式设备平台上。这就对嵌入式操作系统的可靠性、实用性,尤其是可移植性都提出了更高的要求。在现在众多的嵌入式操作系统中,Linux系统独树一帜,该操作系统具有代码开源、可移植性高、实用性强等特点,因此被广泛使用在嵌入式系统应用方面。本文以S3C2440的硬件平台作为硬件环境,通过把Linux系统移植到该硬件平台上,展示了Linux系统可移植性的特点,能够为该平台其它产品的开发提供支持,并且为公司的项目开发提供了支持。本文展示了Linux系统的移植工作。全部的移植工作主要分为三部分：移植环境的搭建,Linux系统驱动的移植和测试,文件系统的构建。作者完成了以上的全部工作。移植环境的搭建包括以下工作：交叉编译环境的搭建和U-boot系统的移植。运行在S3C2440硬件平台上的Linux系统由主机上搭建的交叉编译环境所编译。U-boot系统是用来启动Linux系统的引导系统。通过对U-boot系统的移植,使该系统能够运行在S3C2440硬件平台上,作为Linux系统的引导系统。Linux系统驱动的移植和测试包括以下工作：Linux网卡驱动的移植和测试、Linux LCD(Liquid Crystal Display)驱动的移植和测试、Linux触摸屏驱动的移植和测试、Linux USB (Universal Serial Bus)驱动的移植和测试、Linux音频驱动的移植和测试以及一些其他驱动的移植。以上各部分驱动的移植工作包括了硬件原理分析、硬件连接分析、具体驱动移植和驱动测试四个部分。通过对Linux驱动的移植,使Linux系统能够正常控制S3C2440平台上的硬件,为应用程序提供Linux系统底层环境。文件系统的构建主要包括以下工作：配合文件系统的Nandflash驱动的移植、文件系统基本环境的构建、文件系统主要内容的添加三个部分。文件系统构建是用来衔接Linux系统和应用程序的桥梁。Linux系统的基础上构建的文件系统,提供了应用程序存储和运行的环境。本文所讲的Linux系统移植工作基于软硬件结合分析的方法,运用硬件相关知识和Linux系统驱动模型,结合ARM体系结构和Linux系统架构,完成了基于S3C2440硬件平台的Linux系统的移植工作,达到了该操作系统在S3C2440硬件平台上能够全部应用的目的,为相应产品的开发奠定了基础。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-11
1 绪论  11-15
  1.1 研究背景与意义  11-12
  1.2 国内外应用现状  12
  1.3 工作内容和章节安排  12-15
2 Linux系统移植概述  15-25
  2.1 Linux系统移植总体概述  15-17
    2.1.1 Linux系统启动过程分析  15-16
    2.1.2 Linux系统移植总体分析  16-17
  2.2 相关概念和所用技术  17-22
    2.2.1 Linux系统设备驱动  17-18
    2.2.2 platform模型分析  18-20
    2.2.3 虚拟地址  20-21
    2.2.4 Linux系统编译基本命令  21-22
  2.3 基本开发环境介绍  22-23
    2.3.1 硬件环境基本介绍  22
    2.3.2 软件环境基本介绍  22-23
  2.4 本章小结  23-25
3 Linux系统移植的分析与实现  25-61
  3.1 Linux系统移植环境搭建  25-28
    3.1.1 交叉编译环境搭建  25-26
    3.1.2 U-boot系统分析与移植概述  26-27
    3.1.3 修改Linux系统支持交叉编译  27
    3.1.4 时钟模块分析与修改  27
    3.1.5 机器码设置  27-28
  3.2 网卡驱动移植  28-34
    3.2.1 网卡原理分析  28-29
    3.2.2 本文采用的网络芯片与开发板连接及原理  29
    3.2.3 网卡驱动代码修改  29-31
    3.2.4 配置内核中的选项  31-32
    3.2.5 网卡驱动测试程序分析  32-34
  3.3 LCD驱动移植  34-43
    3.3.1 LCD简介与原理  34
    3.3.2 LCD控制器原理分析  34-35
    3.3.3 本文采用的LCD与开发板连接  35
    3.3.4 LCD驱动软件设计及算法改进  35-38
    3.3.5 LCD驱动代码修改及内核配置文件修改  38-39
    3.3.6 增加LCD背光控制驱动程序  39-40
    3.3.7 配置内核中的选项  40-41
    3.3.8 LCD驱动测试程序分析  41-43
  3.4 触摸屏驱动移植  43-50
    3.4.1 触摸屏原理说明  43
    3.4.2 S3C2440中的触摸屏控制器原理分析  43-44
    3.4.3 本文采用的触摸屏芯片原理及与开发板连接  44-45
    3.4.4 触摸屏驱动软件设计及代码分析  45-48
    3.4.5 内核配置文件修改及内核配置  48-49
    3.4.6 触摸屏驱动测试  49-50
  3.5 USB驱动移植  50-53
    3.5.1 USB驱动原理分析  50-51
    3.5.2 本文采用的USB芯片原理及与开发板连接  51
    3.5.3 USB驱动代码移植  51-52
    3.5.4 内核配置文件修改及内核配置  52-53
    3.5.5 USB驱动测试  53
  3.6 音频驱动移植  53-57
    3.6.1 音频芯片原理分析  53-54
    3.6.2 本文采用的音频芯片与开发板连接  54-55
    3.6.3 音频芯片驱动代码移植  55
    3.6.4 内核配置  55-56
    3.6.5 音频驱动测试  56-57
  3.7 其他驱动移植  57-59
    3.7.1 串口驱动移植  57-58
    3.7.2 LED驱动移植  58-59
    3.7.3 按键驱动移植  59
  3.8 本章小结  59-61
4 文件系统的分析与构建  61-73
  4.1 文件系统理论分析  61-62
  4.2 NandFlash驱动支持  62-65
    4.2.1 本系统的NandFlash概述  63
    4.2.2 NandFlash驱动移植  63-64
    4.2.3 NandFlash驱动中ECC控制  64-65
  4.3 文件系统基本环境构建  65-67
    4.3.1 添加Yaffs支持  65-66
    4.3.2 构建Busybox环境并提供基本文件系统  66-67
  4.4 文件系统主要内容添加  67-71
    4.4.1 创建设备节点  67
    4.4.2 构建文件系统主要配置文件  67-70
    4.4.3 文件系统中的网卡配置文件添加  70-71
  4.5 本章小结  71-73
5 总结与展望  73-75
  5.1 总结  73
  5.2 展望  73-75
参考文献  75-77
附录A  77-83
附录B  83-85
附录C  85-87
附录D  87-89
附录E  89-93
附录F  93-97
附录G  97-101
作者简历  101-105
学位论文数据集  105

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