uClinux的内核有两种可选的运行方式:可以在flash上直接运行,也可以加载到内存中运行。这种做法可以减少内存需要。 Flash运行方式:把内核的可执行映象烧写到flash上,系统启动时从flash的某个******开始逐句执行。这种方法实际上是很多嵌入式系统采用的方法。 内核加载方式:把内核的压缩文件存放在flash上,系统启动时读取压缩文件在内存里解压,然后开始执行,这种方式相对复杂一些,但是运行速度可能更快(ram的存取速率要比flash高)。同时这也是标准Linux系统采用的启动方式。 uClinux系统采用romfs文件系统,这种文件系统相对于一般的ext2文件系统要求更少的空间。空间的节约来自于两个方面,首先内核支持romfs文件系统比支持ext2文件系统需要更少的代码,其次romfs文件系统相对简单,在建立文件系统超级块(superblock)需要更少的存储空间。Romfs文件系统不支持动态擦写保存,对于系统需要动态保存的数据采用虚拟ram盘的方法进行处理(ram盘将采用ext2文件系统)。 uClinux小型化的另一个做法是重写了应用程序库,相对于越来越大且越来越全的glibc库,uClibc对libc做了精简。 uClinux对用户程序采用静态连接的形式,这种做法会使应用程序变大,但是基于内存管理的问题,不得不这样做(这将在下文对uClinux内存管理展开分析时进行说明),同时这种做法也更接近于通常嵌入式系统的做法。 由表1可以看出,对于嵌入式应用,高端平台可直接采用Linux系统,其兼容性和可移植度都较高,但对硬件处理速度和存储空间要求较高。 低端平台如果对实时性要求较高、应用相对简单,则可采用uc/os或其他操作系统。 uClinux系统多采用Romfs文件系统,Romfs是一种相对简单、占用空间较少的文件系统。空间的节约来自于两个方面:首先内核支持Romfs文件系统比支持ext2文件系统需要更少的代码;其次romfs文件系统相对简单,在建立文件系统超级块(Superblock)需要更少的存储空间。Romfs是只读的文件系统,禁止写操作,因此系统同时需要虚拟盘(RAMDISK)支持临时文件和数据文件的存储。 随着技术的发展,近年来日志文件系统在uClinux系统上得到了较多的应用,其中以支持NOR FLASH的JFFS、JFFS2文件系统和支持NAND FLASH的YAFFS最为流行。这些文件系统都支持掉电文件保护,同时支持标准的MTD驱动。 Gnu开发套件作为通用的Linux开放套件,包括一系列的开发调试工具。主要组件: Gcc:编译器,可以做成交叉编译的形式,即在宿主机上开发编译目标上可运行的二进制文件。 Binutils:一些辅助工具,包括objdump(可以反编译二进制文件),as(汇编编译器),ld(连接器)等等。 Gdb:调试器,可使用多种交叉调试方式,gdb-bdm(背景调试工具),gdbserver(使用以太网络调试)。 通常情况下,uClinux的默认终端是串口,内核在启动时所有的信息都打印到串口终端(使用printk函数打印),同时也可以通过串口终端与系统交互。 uClinux在启动时启动了telnetd(远程******服务),操作者可以远程******上系统,从而控制系统的运行。至于是否允许远程******可以通过烧写romfs文件系统时有用户决定是否启动远程******服务。 支持一种新的处理器,必须具备一些编译,汇编工具,使用这些工具可以形成可运行于这种处理器的二进制文件。对于内核使用的编译工具同应用程序使用的有所不同。在解释不同点之前,需要对gcc连接做一些说明: .ld(link description)文件:ld文件是指出连接时内存映象格式的文件。 crt0.S:应用程序编译连接时需要的启动文件,主要是初始化应用程序栈。 pic:position independence code ,与位置无关的二进制格式文件,在程序段中必须包括reloc段,从而使的代码加载时可以进行重新定位。 |