详尽的嵌入式Linux环境构建教程
本文旨在详细介绍并解析Linux的八个完整的嵌入式Linux环境及其搭建流程,为有需求的读者提供实用的参考和指导。
近期,有朋友对STM32上运行嵌入式LINUX系统的效果表示好奇,手头恰有一块STM32F769i-EVAL评估板。关于该评估板,它拥有全面的功能,价格也相对较高,详情可参考ST的资料。
嵌入式Linux环境在开始移植和编译之前,我们需要先明确要搭建的Linux操作环境的具体组成和架构。具体细节将通过图示和解释进行展示。
嵌入式系统与我们所熟知的PC环境存在显著差异。特别是在某些没有MMU(内存管理单元)的芯片上,无法使用所有与虚拟内存相关的技术。这意味着嵌入式系统中的地址都是实际的物理地址。
嵌入式环境的另一大特点就是资源非常有限。这意味着我们可能需要将最终的多部分可执行程序分散存放在不同的存储位置。例如,STM32 MCU通常无法存放整个Linux Kernel,因此我们需要将Kernel存放在外部存储器中。
在ARM平台上,存在两个重要的概念:加载域和执行域。加载域关联于加载地址,而执行域则涉及执行地址。如需深入了解ARM的分散加载机制,可参阅相关博文如“ARM 13 armlink(Keil)分散加载机制详解及分散加载文件编写”。
具体到STM32芯片,我们的程序会被放置在内部FLASH上,即加载域。而STM芯片的设计允许从FLASH中直接执行代码(尽管速度较慢),此时加载域与执行域具有一致性。而更为高效的做法是将代码存放在RAM中执行。此时的RAM即作为执行域,程序在RAM中的地址即为执行域地址。
关于嵌入式系统的启动过程,我们已经对其组成有了基本的了解。SoC内部通常会有一个固定的引导程序,即BootLoader。这个程序负责初始化外设以与外界通信,具体细节可参考官方手册。
谈到构建一个完整的嵌入式Linux系统,这无疑是一项庞大而复杂的任务。为了简化这一过程并减轻开发人员的工作量,市面上出现了一些嵌入了系统构建工具。这些工具包括但不限于Buildroot、Yocto、OpenEmbedded以及PTXdist等。
Buildroot:在Linux平台上构建嵌入式LINUX系统的强大框架。整个系统基于Makefile脚本和Kconfig配置文件。它可以编译出完整的Linux系统软件,包括bootloader、kernel、rootfs以及各种库和应用程序,同时还提供了交叉编译工具链。
Yocto:由Yocto项目推出的开源协作软件,提供模板、工具和方法,帮助开发者创建定制的Linux系统和嵌入式产品。它简化了开发过程,特别适合于嵌入式Linux开发人员。
OpenEmbedded:这是一个开源的嵌入式Linux系统构建环境,允许开发人员为嵌入式系统创建完整的Linux发行版。其构建系统基于BitBake工具,操作行为类似于Gentoo Linux ebuilds。
我们也可以选择从头开始,一步一步地搭建起整个嵌入式Linux环境。在此过程中,我将以手中的STM32F769i-EVAL评估板为基础,不依赖任何现有的嵌入式搭建工具,逐步完成这个嵌入式Linux环境的搭建。
在开始搭建之前,我们需要先准备好开发环境。我选择了Ubuntu 20.04.3 LTS作为我的桌面开发环境,这有助于我更好地进行开发工作。我创建了一个目录/home/zcshou/STM32LINUX作为存放所有相关源代码的地方。
紧接着将进入详细的编译过程,包括U-Boot的编译、Linux Kernel的编译、交叉编译工具链的编译以及RootFS的编译等步骤。每一步的详细流程和注意事项都将通过博文的形式进行详细解析。
总结来说,本文是大哥教程为大家带来的《Linux 8:完整的嵌入式Linux环境介绍与搭建过程详解》。希望能够帮助大家解决在程序开发过程中遇到的嵌入式Linux环境搭建问题。
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