Linux SkyEye安裝交叉編譯器
Linux SkyEye對于電腦使用的玩家的常用軟件，然后我就學(xué)習(xí)及深入的研究Linux SkyEye，在這里和大家一起探討Linux SkyEye的使用方法，希望對大家有用。Linux SkyEye是一個可以運行嵌入式操作系統(tǒng)的硬件仿真工具，這樣就可以在沒有硬件條件下來進行嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)。
以下操作均在Fedora Core 1.0里通過。Linux SkyEye項目資源列表http://gro.clinux.org/projects/Linux SkyEye/
1、什么是Linux SkyEye？
Linux SkyEye是開源軟件的一個項目，Linux SkyEye的目標是在Linux和Windows操作系統(tǒng)里提供一個完全的仿真環(huán)境。Linux SkyEye仿真環(huán)境相當于一個嵌入式計算機系統(tǒng)，你可以在Linux SkyEye里運行一些嵌入式Linux操作系統(tǒng)，如ARMLinux，uClinux，uc/OS-II(ucos-ii)等，并能分析和調(diào)試它們的源代碼。
如果你想知道關(guān)于Linux SkyEye和嵌入式系統(tǒng)更詳細的信息，請訪問下面的站點：www.Linux SkyEye.org http://www.Linux SkyEye.org/index_cn.html通過Linux SkyEye能仿真下面的硬件：CPU核心：ARM7TDMI, ARM720T, ARM9, StrongARM, XScaleCPU: Atmel AT91/X40, Cirrus CIRRUS LOGIC EP7312, Intel SA1100/SA1110, Intel XScale PXA 250/255, CS89712, samsung 4510B,
- samsung 44B0(還不全)內(nèi)存: RAM, ROM, Flash周邊設(shè)備:
- Timer, UART, ne2k網(wǎng)絡(luò)芯片, LCD, 觸摸屏等目前能在Linux SkyEye上運行下面的操作系統(tǒng)和系統(tǒng)軟件：
- uC/OSII-2.5.x(支持網(wǎng)絡(luò))
- uClinux(基于Linux2.4.x內(nèi)核, 支持網(wǎng)絡(luò))
- ARM Linux 2.4.x/2.6.x
- lwIP on uC/OSII
- 基于uC/OSII, uClinux, ARM Linux的應(yīng)用程序
2.Linux SkyEye可以做什么事情？
1. 通過Linux SkyEye可以幫助促進嵌入式系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，在不需要額外硬件的情況下學(xué)習(xí)和分析uclinux操作系統(tǒng)和其它嵌入式操作系統(tǒng)，如ucosII等。
2. Linux SkyEye可用于嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)。
3. 希望通過Linux SkyEye促進操作系統(tǒng)的研究，如ucosII，uclinux+RTAI，uclinux2.5.x等。
4. 可以基于Linux SkyEye進行仿真特定硬件模塊的研究。
5. Linux SkyEye可以作為嵌入式集成開發(fā)環(huán)境開發(fā)嵌入式系統(tǒng)（當然需要對Linux SkyEye做大量的工作）。
注：引自陳渝《Linux SkyEye Project FAQ》
3、安裝Linux SkyEye
到http://gro.clinux.org/projects/Linux SkyEye/下載Linux SkyEye-0.7.0.tar.bz2包：tar jxvf Linux SkyEye-v0.7.0.tar.bz2進入解壓后的Linux SkyEye目錄，如果Linux SkyEye的版本低于0.6.0,則運行下面的命令：/configure --target=arm-elf --prefix=/usr/local --without-gtk-prefix --without-gtk-exec-prefix --disable-gtktest如果Linux SkyEye的版本高于0.6.0,則運行下面的命令：/configure --target=arm-elf --prefix=/usr/local
接下來執(zhí)行：
- make
- make install安裝完成后執(zhí)行Linux SkyEye
注意：
- a.如果你使用的是Mandrake Linux發(fā)行版,那么你在編譯Linux SkyEye時遇到錯誤，并且錯誤與readline, ncurse, termcap等有關(guān)，你可以試試下面的方法：ln -s /usr/include/ncurses/termcap.h /usr/local/include/termcap.h接著再make和make install看能否成功！
- b.如果你的Linux發(fā)行版是Debian Linux,那么不要使用gcc 2.95或是gcc 3.0，請使用gcc 3.2+
- c.gcc的版本要在2.96或以上
- d.如果Linux SkyEye的版本大于0.6.0,那么使用LCD仿真需要在Linux系統(tǒng)里安裝GTK軟件。
4、安裝arm-elf交叉編譯器
下載arm-elf-tools-20030314.shftp://166.111.68.183/pub/embed/uclinux/soft/tools/arm或到ftp://166.111.8.229/OS/Embeded執(zhí)行：chmod a+x arm-elf-tools-20030314.sh然后：./arm-elf-tools-20030314.sh ls /usr/local/bin/你應(yīng)能看到以arm-elf開頭的可執(zhí)行文件，其中arm-elf-gcc就是用來編譯你目標平臺的編譯器的，當然還有一些小工具，后面將一一講來。
5、測試你的arm-elf-gcc編譯器
先寫一個小程序hello.cPHP 代碼:#include <stdio.h>
- int main(void)
- {
- int i;
- for(i = 0; i < 6; i++){
- printf("i = %d ",i);
- printf("Hello, embedded linux!"n");
- return 0;
- }
然后執(zhí)行：arm-elf-gcc -Wl,-elf2flt -o hello hello.c-elf2flt參數(shù)是將elf文件格式轉(zhuǎn)為flat文件格式，這個工具是在你安裝交叉編譯器產(chǎn)生的?；蛘吣憧梢詫憘€Makefile文件，執(zhí)行：make這里是我的Makefile文件，僅供參考：PHP 代碼:# begin
- CC = arm-elf-gcc
- CFLAGS = -D__PIC__ -fpic -msingle-pic-base -O2 -pipe -Wall -g
- LDFLAGS = -Wl,-elf2flt
- LIBS =
- OBJS = hello.o
- all:hello
- hello: $(OBJS)
- $(CC) $(CFLAGS) $(LDFLAGS) -o hello $(OBJS) $(LIBS)
- clean:
- rm -rf *.o *.elf *.gdb hello
- # end
如果編譯通過，就會產(chǎn)生hello可執(zhí)行文件。用下面的命令：file hello你會發(fā)現(xiàn)，它是BFLT(binary FLAT)，你目標平臺所支持的文件格式。
6、執(zhí)行你的hello程序
這里，我們將借助genromfs這個小工具來完成測試，這個工具就是你在安裝交叉編譯器時產(chǎn)生的，你可以直接使用它。到http://gro.clinux.org/projects/skyey...-1.0.4.tar.bz2包：
- tar jxvf Linux SkyEye-binary-testutils-1.0.4.tar.bz2
- cd testsuits/at91/uclinux2(當然你還可以用別的)
- mkdir romfs(建一個目錄，后面用)
- mount -o loop boot.rom /mnt/xxx
- cp -r /mnt/xxx/* romfs
另外，把你編譯好的可執(zhí)行程序拷貝到/romfs/bin目錄里，這里就是hello了！genromfs -f boot.rom -d romfs/注：可以用genromfs -h來獲得幫助！
OK！執(zhí)行下面的命令：
- Linux SkyEye linux
- (Linux SkyEye)target sim
- (Linux SkyEye)load
- (Linux SkyEye)run
- kernel start.....
很熟悉了吧。。。cd /binhello可以看到結(jié)果了嗎？其實到了這一步，你就可以開發(fā)自己的程序了！
7、一個應(yīng)用程序的開發(fā)實例
下面介紹的程序主要是完成一個網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的標準模型是客戶機-服務(wù)器模型，它的主要執(zhí)行過程如下:
(1)系統(tǒng)啟動服務(wù)器執(zhí)行。服務(wù)器完成一些初始化操作，然后進入睡眠狀態(tài)，等待客戶機請求;
(2)在網(wǎng)絡(luò)的某臺機器上，用戶執(zhí)行客戶機程序;
(3)客戶機進程與服務(wù)器進程建立一條連接;
(4)連接建立之后，客戶機通過網(wǎng)絡(luò)向服務(wù)器發(fā)出請求，請求某種服務(wù);
(5)服務(wù)器接收到客戶機請求后，根據(jù)客戶機請求的內(nèi)容進行相應(yīng)的處理，然后將處理結(jié)果返回;
(6)服務(wù)器斷開與客戶機的連接，繼續(xù)睡眠，等待其他客戶機的請求;
Linux系統(tǒng)中的很多服務(wù)器是在系統(tǒng)初啟時啟動的，如時間服務(wù)器、打印服務(wù)器、文件傳輸服務(wù)器和電子郵件服務(wù)器等。大多數(shù)時間這些服務(wù)器進程處于睡眠狀態(tài)，等待客戶機的請求。
下面這兩個客戶機-服務(wù)器程序比較簡單，主要是對網(wǎng)絡(luò)客戶機-服務(wù)器模型的實際運行有大致印象。這個客戶機-服務(wù)器的操作過程非常簡單：客戶機與服務(wù)器建立連接之后，服務(wù)器向客戶機返回一條消息。
服務(wù)器程序的源代碼如下：
PHP 代碼:
- /* tcpserver.c */
- #include <stdlib.h>
- #include <stdio.h>
- #include <errno.h>
- #include <string.h>
- #include <netdb.h>
- #include <sys/types.h>
- #include <netinet/in.h>
- #include <sys/socket.h>
- #define WAITBUF 10
- int main(int argc, char *argv[])
- {
- int sockfd, new_fd;
- struct sockaddr_in server_addr;
- struct sockaddr_in client_addr;
- unsigned int sin_size, portnumber;
- char hello[]="Hello! Socket communication world!"n";
- if(argc != 2)
- {
- fprintf(stderr, "Usage:%s portnumber"a"n", argv[0]);
- exit(1);
- }
- if((portnumber = atoi(argv[1])) < 0)
- {
- fprintf(stderr, "Usage: %s portnumber error"a"n", argv[0]);
- }
- if((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)
- {
- fprintf(stderr, "Socket error:%s"n"a", strerror(errno));
- exit(1);
- }
- bzero(&server_addr, sizeof(struct sockaddr_in));
- server_addr.sin_family = AF_INET;
- server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
- server_addr.sin_port = portnumber;
- if(bind(sockfd,(struct sockaddr *)(&server_addr), sizeof(struct sockaddr)) == -1)
- {
- fprintf(stderr, "Bind error:%s"n"a", strerror(errno));
- exit(1);
- }
- if(listen(sockfd, WAITBUF) == -1)
- {
- fprintf(stderr, "Listen error:%s"n"a", strerror(errno));
- exit(1);
- }
- while(1)
- {
- sin_size = sizeof(struct sockaddr_in);
- if((new_fd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)(&client_addr), &sin_size)) == -1)
- {
- fprintf( stderr, "Accept error:%s"n"a", strerror(errno));
- exit(1);
- }
- fprintf(stderr, "Server get connection from %s"n", inet_ntoa(client_addr.sin_addr));
- if(send(new_fd, hello, strlen(hello), 0) == -1)
- {
- fprintf(stderr, "Write Error:%s"n", strerror(errno));
- exit(1);
- }
- close(new_fd);
- }
- close(sockfd);
- exit(0);
- }
給服務(wù)器程序?qū)懸粋€Makefile文件，如下：
PHP 代碼:
- # start
- CC = arm-elf-gcc
- CFLAGS = -D__PIC__ -fpic -msingle-pic-base -O2 -pipe -Wall -g
- LDFLAGS = -Wl,-elf2flt
- LIBS =
- OBJS = tcpserver.o
- all:tcpserver
- tcpser: $(OBJS)
- $(CC) $(CFLAGS) $(LDFLAGS) -o tcpserver $(OBJS) $(LIBS)
- clean:
- rm -rf *.o *.elf *.gdb hello
- # end
客戶機程序的源代碼如下：
PHP 代碼:
- /* tcpclient.c */
- #include <stdlib.h>
- #include <stdio.h>
- #include <errno.h>
- #include <string.h>
- #include <netdb.h>
- #include <sys/types.h>
- #include <netinet/in.h>
- #include <sys/socket.h>
- #define RECVBUFSIZE 1024
- int main(int argc, char *argv[])
- {
- int sockfd;
- char buffer[RECVBUFSIZE];
- struct sockaddr_in server_addr;
- int portnumber, nbytes;
- if(argc != 3)
- {
- fprintf(stderr, "Usage:%s hostname portnumber"a"n", argv[0]);
- exit(1);
- }
- if((portnumber=atoi(argv[2])) < 0)
- {
- fprintf(stderr,"Usage:%s hostname portnumber"a"n", argv[0]);
- exit(1);
- }
- if((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)
- {
- fprintf(stderr, "Socket Error:%s"a"n", strerror(errno));
- exit(1);
- }
- bzero(&server_addr, sizeof(server_addr));
- server_addr.sin_family = AF_INET;
- server_addr.sin_port = portnumber;
- server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);
- if(connect(sockfd, (struct sockaddr *)(&server_addr), sizeof(struct sockaddr)) == -1)
- {
- fprintf(stderr, "Connect Error:%s"a"n", strerror(errno));
- exit(1);
- }
- if((nbytes = recv(sockfd, buffer, RECVBUFSIZE, 0)) == -1)
- {
- fprintf(stderr, "Read Error:%s"n", strerror(errno));
- exit(1);
- }
- buffer[nbytes]='"0';
- printf("I have received:%s"n", buffer );
- close(sockfd);
- exit(0);
- }
最后，Linux SkyEye-binary-testutils-1.1.0.tar.bz2/at91x40/uclinux1包里提取boot.rom，用步聚6中的方法，把tcpserver程序放在boot.rom的bin目錄中在目標板上運行tcpserver 2000在主機上運行./tcpclient 10.0.0.2 2000看看結(jié)果!程序的源碼的注釋因篇幅不在這給出，大家可以參考一些Linux網(wǎng)絡(luò)編程的書籍，我也會在我的主頁上更新一些資料，有需要的朋友可以去下載！
8、編譯并運行uClinux-dist-20030909.tar.gz
到ftp://166.111.68.183/pub/embed/uclinux/soft/或到ftp://166.111.8.229/OS/Embeded/uclinux/pub/uClinux/dist下載uClinux-dist-20030909.tar.gz假設(shè)把它下載到/usr/src/目錄下.
然后依次執(zhí)行下面的命令：tar zxvf uClinux-dist-20030909.tar.gzv cd uClinux-dist/在圖形方式下可用命令make xconfig或在命令行方式下用命令make menuconfig vendor/product中選擇GDB/ARMulator kernel版本選擇2.4然后save and exit
運行下面這兩條命：
make dep
make
此時在/usr/src/uClinux-dist/linux-2.4.x目錄下會生成可執(zhí)行文件linux在/usr/src/uClinux-dist/images/會生成romfs.img等文件在uClinux-dist目錄下建立仿真AT91的Linux SkyEye配置文件Linux SkyEye.conf,內(nèi)容如下：
- cpu: arm7tdmi
- mach: at91
- mem_bank: map=M, type=RW, addr=0x00000000, size=0x00004000
- mem_bank: map=M, type=RW, addr=0x01000000, size=0x00400000
- mem_bank: map=M, type=R, addr=0x01400000, size=0x00400000, file=images/romfs.img
- mem_bank: map=M, type=RW, addr=0x02000000, size=0x00400000
- mem_bank: map=M, type=RW, addr=0x02400000, size=0x00008000
- mem_bank: map=M, type=RW, addr=0x04000000, size=0x00400000
- mem_bank: map=I, type=RW, addr=0xf0000000, size=0x10000000
這個時候就可以用Linux SkyEye來調(diào)試運行kernel了，在/usr/src/uClinux-dist執(zhí)行如下命令：
- Linux SkyEye linux-2.4.x/linux
- (Linux SkyEye)target sim
- (Linux SkyEye)load
- (Linux SkyEye)run
- kernel start.....
注意:要在Linux SkyEye.conf所在目錄下執(zhí)行Linux SkyEye linux-2.4.x/linux
9、加入網(wǎng)絡(luò)功能
a.用root用戶進行操作。
b.你要看你的/lib/modules/'uname -r'/kernel/drivers/net/目錄里有沒有tun.o如果沒有的話你就需要編譯你的linux內(nèi)核來獲得tun.o了。
c.(1)運行tun設(shè)備模塊：
- #insmod /lib/modules/'uname -r'/kernel/drivers/net/tun.o如果你沒有該設(shè)備，那你就要用下面的命令來創(chuàng)建它：
- #mkdir /dev/net
- #mknod /dev/net/tun c 10 200
(2)運行vnet(虛擬集線器)設(shè)備模塊(這一步不是必需的)：獲取vnet的源碼，然后創(chuàng)建設(shè)備：
- #mknod /dev/net/vnet c 10 201
- #chmod 666 /dev/net/vnet
- 創(chuàng)建vnet.o#make vnet.o插入模塊vnet.o#insmod vnet.o進入test目錄，用test來測度vnet.o
- #cd test
- #make
- #./testvnet1
d.配置Linux SkyEye.conf文件
- cpu: arm7tdmi
- mach: at91
- mem_bank: map=M, type=RW, addr=0x00000000, size=0x00004000
- mem_bank: map=M, type=RW, addr=0x01000000, size=0x00400000
- mem_bank: map=M, type=R, addr=0x01400000, size=0x00400000, file=images/romfs.img
- mem_bank: map=M, type=RW, addr=0x02000000, size=0x00400000
- mem_bank: map=M, type=RW, addr=0x02400000, size=0x00008000
- mem_bank: map=M, type=RW, addr=0x04000000, size=0x00400000
- mem_bank: map=I, type=RW, addr=0xf0000000, size=0x10000000
- # format: state=on/off mac=xx:xx:xx:xx:xx:xx ethmod=tuntap/vnet hostip=dd.dd.dd.dd
- net: state=on, mac=0:4:3:2:1:f, ethmod=tun, hostip=10.0.0.1
下面將對上面的一些參數(shù)作下說明：state=on/off意思是仿真的NIC(網(wǎng)絡(luò)接口板)是有線的還是無線的；mac=仿真適配器的MAC地址；ethmod=tuntap/vnet在主機環(huán)境里使用的虛擬設(shè)備；hostip=意思是主機環(huán)境與keyeye交互用的IP格式: state=on/off mac=xx:xx:xx:xx:xx:xx ethmod=tuntap/vnet hostip=dd.dd.dd.dd
- For example:
- #set nic info state=on/off mac=xx:xx:xx:xx:xx:xx ethmod=tuntap/vnet hostip=dd.dd.dd.dd
- net: state=on, mac=0:4:3:2:1:f, ethmod=tun, hostip=10.0.0.1
- 或
- net: state=on, mac=0:4:3:2:1:f, ethmod=vnet, hostip=10.0.0.1
注意：
如果你想在同一時刻運行兩個或更多的Linux SkyEye,那么請為每一個Linux SkyEye使用不同的Linux SkyEye.conf e.運行Linux SkyEye linux-2.4.x/linux
10、安裝完成Linux SkyEye后，下一步將做什么？
1、對于嵌入式操作系統(tǒng)的初學(xué)者和入門者和入門的學(xué)生而言，他們可以先看一些有關(guān)操作系統(tǒng)和嵌入式操作系統(tǒng)方面的教材和書籍，如與uC/OS、Minix、uClinux、Linux相關(guān)的書籍等。然后可以在Linux SkyEye上開發(fā)一些簡單的應(yīng)用程序例子(如進程間通信、進程優(yōu)先級、死鎖情況、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等)，對某些操作系統(tǒng)功能(如進程調(diào)度、內(nèi)存管理、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)、文件子系統(tǒng)等)進行簡單的修改和擴展，并通過Linux SkyEye進行運行和調(diào)試，看看會發(fā)生什么情況。
2、對于有一定經(jīng)驗的軟件工程師而言，在Linux SkyEye上完成一定的應(yīng)用系統(tǒng)原型開發(fā)是值得一做的事情。比如移植或開發(fā)一個文件子系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)到一個特定的操作系統(tǒng)中，相信比在一個真實的開發(fā)板上開發(fā)要容易一些。在Linux SkyEye上進行一些操作系統(tǒng)的移植和開發(fā)(如移植RTLinux、RTAI等其它操作系統(tǒng)到Linux SkyEye上)也是很有挑戰(zhàn)性的工作。
3、對于硬件工程師而言，對Linux SkyEye進行擴充，設(shè)計新的硬件仿真(如USB、IDE硬盤等)使得Linux SkyEye的硬件仿真功能更加強大，支持更多功能的軟件，是很有意義的事情。
參考：Linux SkyEye項目站點里的一篇中文文檔；陳渝《Linux SkyEye Project FAQ》；Linux SkyEye-0.7.0中的README文檔。
后記：為了讓大家能快速上手，進行實際的開發(fā)工作，我趕湊了一篇文檔，很粗糙。但我堅信隨著更多的有經(jīng)驗的人的加入；隨著我們自己水平的提高，一定會出現(xiàn)更多、更好的文章來。就讓我們快點行動起來吧！
最后，我再次建議大家看一下《嵌入式Linux技術(shù)與應(yīng)用》這本書。可以到http://www.Linux SkyEye.org/document.htm或是ftp://166.111.68.183/pub/embed/Linux SkyEye/document/或是http://www.huihoo.org/mirrors/Linux SkyEye/下載文檔，可以獲得更多有關(guān)Linux SkyEye和嵌入式Linux開發(fā)的知識和經(jīng)驗.
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