armlinux啟動過程

① Arm linux 調試-QEMU調試環境 搭建

ARM Linux調試，尤其是針對QEMU虛擬機環境的搭建，是開發者進行嵌入式系統開發的重要環節。QEMU，全稱Quick Emulator，是一個開源的模擬器，支持多種架構，包括ARMv8。安裝QEMU可通過兩種方式：直接通過包管理器如apt-get安裝全架構的qemu-system或針對x86架構的qemu-system-x86，或者選擇源碼編譯以獲取更全面的支持。

QEMU的啟動參數設計靈活，支持ATF啟動、UEFI啟動、u-boot啟動和Linux kernel啟動。對於使用Linux kernel協議的guest，如非ELF文件，DTB（Device Tree Blob）的地址會被傳遞到相應寄存器。而對於bare-metal類型的引導，DTB位於RAM的起始地址。Flash memory和RAM的配置對於引導過程至關重要，例如，Flash1用於裝載ATF FIP格式的Image，包含BL2、BL31、BL33（可能包含Image而非U-Boot），而Flash0用於裝載BL33（可能為QEMU_EFI.fd，可替代U-Boot）。

在QEMU的virt平台上，啟動過程涉及BootRom載入BL2，BL2載入BL3，隨後BL33執行引導。QEMU支持兩種引導方式，針對不同的引導方式，客戶代碼定位DTB的方式有所差異。具體啟動實例中，QEMU會根據硬體配置自動將DTB載入到特定的物理地址，可以通過GDB調試工具在啟動時查看寄存器信息，確認DTB載入位置。

若需要深入了解和分析DTB，QEMU提供了mp功能，將virt machine的DTB導出並轉換為DTS格式。對於ARMv8的支持、virt machine的詳細信息以及QEMU調試ARM64內核的方法，相關參考資料可供查閱。

② 做一個嵌入式Linux系統究竟要做哪些工作

1、Linux 基礎

安裝Linux操作系統 Linux文件系統 Linux常用命令 Linux啟動過程詳解 熟悉Linux服務能夠獨立安裝Linux操作系統
能夠熟練使用Linux系統的基本命令 認識Linux系統的常用服務安裝Linux操作系統 Linux基本命令實踐 設置Linux環境變數 定製Linux的服務
Shell 編程基礎使用vi編輯文件 使用Emacs編輯文件 使用其他編輯器

2、Shell 編程基礎

Shell簡介 認識後台程序Bash編程熟悉Linux系統下的編輯環境 熟悉Linux下的各種Shell 熟練進行shell編程熟悉vi基本操作
熟悉Emacs的基本操作 比較不同shell的區別 編寫一個測試伺服器是否連通的shell腳本程序 編寫一個查看進程是否存在的shell腳本程序
編寫一個帶有循環語句的shell腳本程序

3、Linux 下的C 編程基礎

linux C語言環境概述 Gcc使用方法 Gdb調試技術 Autoconf Automake Makefile 代碼優化
熟悉Linux系統下的開發環境 熟悉Gcc編譯器 熟悉Makefile規則編寫Hello,World程序 使用 make命令編譯程序 編寫帶有一個循環的程序
調試一個有問題的程序

4、嵌入式系統開發基礎

嵌入式系統概述交叉編譯 配置TFTP服務 配置NFS服務 下載Bootloader和內核
嵌入式Linux應用軟體開發流程熟悉嵌入式系統概念以及開發流程 建立嵌入式系統開發環境製作cross_gcc工具鏈 編譯並下載U-boot
編譯並下載Linux內核 編譯並下載Linux應用程序

5、嵌入式系統移植

Linux內核代碼 平台相關代碼分析 ARM平台介紹 平台移植的關鍵技術 移植Linux內核到 ARM平台 了解移植的概念
能夠移植Linux內核移植Linux2.6內核到 ARM9開發板

6、嵌入式 Linux 下串口通信

串列I/O的基本概念 嵌入式Linux應用軟體開發流程 Linux系統的文件和設備 與文件相關的系統調用 配置超級終端和MiniCOM
能夠熟悉進行串口通信 熟悉文件I/O 編寫串口通信程序 編寫多串口通信程序

7、嵌入式系統中多進程程序設計

Linux系統進程概述 嵌入式系統的進程特點 進程操作 守護進程 相關的系統調用了解Linux系統中進程的概念 能夠編寫多進程程序編寫多進程程序
編寫一個守護進程程序 sleep系統調用任務管理、同步與通信 Linux任務概述任務調度 管道 信號 共享內存 任務管理 API 了解Linux系統任務管理機制
熟悉進程間通信的幾種方式 熟悉嵌入式Linux中的任務間同步與通信編寫一個簡單的管道程序實現文件傳輸 編寫一個使用共享內存的程序

8、嵌入式系統中多線程程序設計

線程的基礎知識 多線程編程方法 線程應用中的同步問題了解線程的概念 能夠編寫簡單的多線程程序編寫一個多線程程序

9、嵌入式 Linux 網路編程

網路基礎知識 嵌入式Linux中TCP/IP網路結構 socket 編程 常用 API函數 分析Ping命令的實現 基本UDP套介面編程 許可證管理
PPP協議 GPRS 了解嵌入式Linux網路體系結構 能夠進行嵌入式Linux環境下的socket 編程 熟悉UDP協議、PPP協議 熟悉GPRS
使用socket 編寫代理伺服器 使用socket 編寫路由器 編寫許可證伺服器 指出TCP和UDP的優缺點 編寫一個web伺服器 編寫一個運行在
ARM平台的網路播放器

10、GUI 程序開發

GUI基礎 嵌入式系統GUI類型 編譯QT 進行QT開發熟悉嵌入式系統常用的GUI 能夠進行QT編程使用QT編寫「Hello，World」程序
調試一個加入信號/槽的實例 通過重載QWidget 類方法處理事件

11、Linux 字元設備驅動程序

設備驅動程序基礎知識 Linux系統的模塊 字元設備驅動分析 fs_operation結構 載入驅動程序了解設備驅動程序的概念
了解Linux字元設備驅動程序結構 能夠編寫字元設備驅動程序編寫Skull驅動 編寫鍵盤驅動 編寫I/O驅動 分析一個看門狗驅動程序
對比Linux2.6內核與2.4內核中字元設備驅動的不同Linux 塊設備驅動程序塊設備驅動程序工作原理 典型的塊設備驅動程序分析
塊設備的讀寫請求隊列了解Linux塊設備驅動程序結構 能夠編寫簡單的塊設備驅動程序比較字元設備與塊設備的異同 編寫MMC卡驅動程序 分析一個文件系統
對比Linux2.6內核與2.4內核中塊設備驅動的不同

12、文件系統

虛擬文件系統 文件系統的建立 ramfs內存文件系統 proc文件系統 devfs 文件系統 MTD技術簡介 MTD塊設備初始化
MTD塊設備的讀寫操作了解Linux系統的文件系統 了解嵌入式Linux的文件系統 了解MTD技術 能夠編寫簡單的文件系統為 ARM9開發板添加 MTD支持
移植JFFS2文件系統 通過proc文件系統修改操作系統參數 分析romfs 文件系統源代碼 創建一個cramfs 文件系統

無論選擇哪一方向，基本的linux的知識是需要具備的，其他還需要掌握的知識有ARM(最常用的一款嵌入式處理器)和C語言編程，每一方面知識的掌握熟練程度都最終決定了個人進行嵌入式linux開發的綜合能力。

更多詳情來源：《華清遠見嵌入式學院》

③ 嵌入式ARM linux操作系統中如何構建交叉開發環境

這個問題相當專業了，之前我去周立功那邊了解過的。

按照以下步驟進行安裝：

1) 安裝32位的兼容庫和libncurses5-dev庫

在安裝交叉編譯工具之前需要先安裝32位的兼容庫和libncurses5-dev庫，安裝32兼容庫需要從ubuntu的源庫中下載，所以需要在Linux主機系統聯網的條件下，通過終端使用如下命令安裝：

vmuser@Linux-host ~$sudo apt-get install ia32-libs

若Linux主機系統沒有安裝32位兼容庫，在使用交叉編譯工具的時候可能會出現錯誤：

-bash: ./arm-fsl-linux-gnueabi-gcc: 沒有那個文件或目錄

在終端中使用如下命令則可以安裝libncurses5-dev庫。

vmuser@Linux-host ~$sudo apt-get install libncurses5-dev

如果沒有安裝此庫，在使用make menucofig時出現如下所示的錯誤：

*** Unableto find the ncurses libraries or the

*** required headerfiles.

*** 'makemenuconfig' requires the ncurses libraries.

***

Installncurses (ncurses-devel) and try again.

***

make[1]: *** [scripts/kconfig/dochecklxdialog] 錯誤 1

make: *** [menuconfig] 錯誤 2

2) 安裝交叉編譯工具鏈

將交叉編譯工具「gcc-4.4.4-glibc-2.11.1-multilib-1.0_EasyARM-iMX283.tar.bz2」文件通過U盤的方式拷貝到Linux主機的「/tmp」目錄下，然後執行如下命令進行解壓安裝交叉編譯工具鏈：

vmuser@Linux-host ~$ cd /tmp

vmuser@Linux-host ~$ sudo tar -jxvfgcc-4.4.4-glibc-2.11.1-multilib-1.0_EasyARM-iMX283.tar.bz2 -C /opt/

vmuser@Linux-host /tmp$ # 輸入vmuser用戶的密碼「vmuser」

執行完解壓命令後，交叉編譯工具鏈將被安裝到「/opt/gcc-4.4.4-glibc-2.11.1-multilib-1.0」目錄下。交叉編譯器的具體目錄是「/opt/gcc-4.4.4-glibc-2.11.1-multilib-1.0/arm-fsl-linux-gnueabi/bin」，為了方便使用，還需將該路徑添加到PATH環境變數中，其方法為：修改「/etc/profile」文件，具體操作方法如下：

在終端中輸入如下指令

vmuser@Linux-host ~$ sudo vi /etc/profile # 若提示輸入密碼，則輸入「vmuser」

用vi編輯器打開「/etc/profile」文件後，在文件末尾增加如下一行內容：

export PATH=$PATH:/opt/gcc-4.4.4-glibc-2.11.1-multilib-1.0/arm-fsl-linux-gnueabi/bin

文件修改並保存後，再在終端中輸入如下指令，更新環境變數，使設置生效。

vmuser@Linux-host ~$source /etc/profile

在終端輸入arm-fsl-linux-gnueabi-並按TAB鍵，如果能夠看到很多arm-fsl-linux-gnueabi-前綴的命令，則基本可以確定交叉編譯器安裝正確，如下圖所示。