arm linux

时间:2024-06-24 23:34:00编辑:coo君

嵌入式和linux的关系?

嵌入式要学哪些东西?今天我详细告诉你到底要学哪些技术!
  1)学习 Linux系统安装、 常用命令、应用程序安装。
  2) 学习 Linux 下的 C 编程、这本书必学《UNIX 环境高级编程》、《UNIX 网络编程》,Rechard Stevens 写的,C 高手大都学习过 《C 和指针》、《C 缺陷与陷阱》、《高质量C/C++编程指南》、《C 专家编程》、《The C programming Language》
  3)程序员大都要学:数据结构,嵌入式程序员数据结构必学!
  4)底层开发人员大都要学:微机原理、计算机体系结构,嵌入式开发人员必学!
  5)单片机可以让一个从事软件开发的人了解和如何操作硬件,有必要学,因为一开始就从 ARM 入手,不太现实!
  6)ARM 体系结构,其中有汇编。
  7)数字电路有必要学习,不然你在做底层开发时真的会不知道怎么看原理图,起码也得懂与入门吧。
  8)ARM + Linux 应用程序开发(前提是要有开发板)
  到此,你勉强算是在嵌入式Linux这个行业有了初步入门了吧, 但遗憾的是这还远远不够,我们还得继续,因为这上嵌入式,我们得变成高手。
  9)要做底层开发,就必须知道软硬件之间是如何衔接和配合工作的,那么电子技术应该要好好学习了,很多时候会用到模拟电路知识,这是区别好手与菜鸟的不同之处之一。
  10)Linux 下的汇编要学,这样你才能真正了解你写的程序是如何在一个特定的硬件上跑的。这是区别好手与菜鸟的不同之处之二。
  11)TCP/IP 协议栈要学,所有的嵌入式高手都得掌握的东西,这是区别好手与菜鸟的不同之处之三。
  12)有了这些东西,拿下 Linux 驱动 已经不再话下,需要你去学习 Linux 内核源代码和Linux驱动程序设计,这是一个技术升华。
  到此, 你已经算是 嵌入式Linux 的中级人物了,继续往下:
  13)音频、视频的解码译码技术你得学。
  14)各种 IC ,各种 bootloader 你能够参与其开发设计。
可以去21ic电子技术论坛上交流一下,那里面有很多大牛。。。


我想知道嵌入式linux和ARM的关系

ARM是一个芯片设计公司,与Intel 和 AMD类似,由于嵌入式系统的CPU在能耗上有很高的要求,所以在嵌入式领域ARM占有的份额要明显高于Intel与AMD的PC的CPU,也就是熟知的X86体系CPU。这也是为什么人们说起嵌入式就想起ARM芯片的原因。ARM公司只做设计,而真正产芯片是由三星及德州电器这样的公司完成的,ARM只收费。Linux是操作系统内核,单Linux内核还不能在一定程度上称为操作系统,当Linux与GNU结合,操作系统才完整了。现在Linux内核由Linux基金会负责研发。为什么Linux和嵌入式和ARM联系紧密,原因是Linux是开放的,这样就会有大量的资源可以使用,由于嵌入式系统不同于PC,许多硬件都是多变的,在这样的情况下,开放的Linux提供很大便利。另外Linux本身也是一个绝佳的开发环境,它的开始就是天才程序员和黑客的功劳,由于兼容UNIX,所以一大批高水准的程序员都在它下工作,这与Windows是不同的,Windows更像娱乐的系统,拿Windows做开发实在是让人郁闷。举个例子,Windows的系统调用API有成千上万个,而且更新迅速,程序员只有跟着学,别无他法,可学会时又淘汰,所以Windows程序员很苦,但Linux或类UNIX系统的系统调用仅百十来个,你的技术够硬的话可以熟练使用,可以将大部分精力放在干真正的工作上去,所以Linux是一个完美的开发环境。正因为如此,当ARM开始独步嵌入式时,Linux就成为标准的开发者使用的开发环境,而如今嵌入式发展这么多微软还没有一个支持ARM体系的操作系统,所以微软在嵌入式上先天不足。


ARM的操作系统是什么

51和arm都可以做工业控制,但是51是一个简单的8位单片机,所以只能做一些相对简单的控制。但是51也是可以上一些简单的系统的,比如uCOS-2等。而arm是一个32位的处理器,处理能力强。可以上一些比较大的操作系统,比如:windows ce,linux等。但是arm也可以写裸机程序,不一定都要上系统。通俗点说,51就相当于上世纪八十年代的计算机,arm就相当于现在的电脑


Linux是什么操作系统

Linux是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统,是一个基于POSIX和UNIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。它能运行主要的UNIX工具软件、应用程序和网络协议。它支持32位和64位硬件。Linux继承了Unix以网络为核心的设计思想,是一个性能稳定的多用户网络操作系统。1、诞生时间Linux操作系统诞生于1991 年10 月5 日(这是第一次正式向外公布时间)。2、应用范围Linux存在着许多不同的Linux版本,但它们都使用了Linux内核。Linux可安装在各种计算机硬件设备中,比如手机、平板电脑、路由器、视频游戏控制台、台式计算机、大型机和超级计算机。3、Linux内核严格来讲,Linux这个词本身只表示Linux内核,但实际上人们已经习惯了用Linux来形容整个基于Linux内核,并且使用GNU工程各种工具和数据库的操作系统。

请你论述下ARM-Linux嵌入式系统的基本组成,各部分的作用?

ARM-Linux嵌入式系统的基本组成:
1、bootloader:BootLoader是在操作系统内核运行之前运行。可以初始化硬件设备、建立内存空间映射图,从而将系统的软硬件环境带到一个合适状态,以便为最终调用操作系统内核准备好正确的环境。
2、基本 Linux 系统,就是为复杂应用软件系统的开发提供了一个基本框架,并有与之相应的、方便易用的开发与维护管理工具。
3、文件系统,用于管理嵌入式系统的存储空间。本来应该算操作系统的一部分,但因为 Linux 源代码中有大量的文件系统支持部分,而嵌入式系统存储空间有限,只保留一种就可以了,因此这部分需要比较复杂的处理。
4、图形用户界面库,其作用是为应用程序提供图形环境。虽然它也可以算是操作系统的一部分,但因嵌入式系统的特殊性往往要另外定制。
5、设备驱动程序,因为每一种嵌入式设备都可能有自己独特的设备,因此,需要为它开发驱动程序。
6、应用程序,具体实现用户需求的软件。应用程序师参考操作系统提供的开发接口所开发出来的软件,以达到计算机的功能利用。


关于linux和arm嵌入式的关系。

linux是操作系统内核。arm嵌入式,是说的硬件。也就是把arm 架构的CPU做的机器,嵌入到某个设备上作为一部分的开发。操作方法如下:1、新建一个目录:mkdir embedded_linux,将linux内核解压到该目录下:tar -jxf linux-3.1.1.tar.bz2 -C embedded_linux/。2、内核的配置有三种方式:make config 文本配置方式;make menuconfig 菜单配置方式;make xconfig 图形界面配置方式(需安装qt)。3、终端输入命令:make menuconfig,打开内核配置界面。4、内核裁剪需要根据项目需求,System V IPC (IPC:Inter Process Communication)是组系统调用及函数库,程序运行必备的,其余根据个人需求包含或删除。5、在所有需要的选项配置完毕之后,按Esc退出,选择Yes保存,就完成了。

交叉编译器 arm-linux-gnueabi 和 arm-linux-gnueabihf 的区别

自己之前一直没搞清楚这两个交叉编译器到底有什么问题,特意google一番,总结如下,希望能帮到道上和我有同样困惑的兄弟…..
一. 什么是ABI和EABI
1) ABI: 二进制应用程序接口(Application Binary Interface (ABI) for the ARM Architecture)
在计算机中,应用二进制接口描述了应用程序(或者其他类型)和操作系统之间或其他应用程序的低级接口.
ABI涵盖了各种细节,如:
数据类型的大小、布局和对齐;
调用约定(控制着函数的参数如何传送以及如何接受返回值),例如,是所有的参数都通过栈传递,还是部分参数通过寄存器传递;哪个寄存器用于哪个函数参数;通过栈传递的第一个函数参数是最先push到栈上还是最后;
系统调用的编码和一个应用如何向操作系统进行系统调用;
以及在一个完整的操作系统ABI中,目标文件的二进制格式、程序库等等。
一个完整的ABI,像Intel二进制兼容标准 (iBCS) ,允许支持它的操作系统上的程序不经修改在其他支持此ABI的操作体统上运行。
ABI不同于应用程序接口(API),API定义了源代码和库之间的接口,因此同样的代码可以在支持这个API的任何系统中编译,ABI允许编译好的目标代码在使用兼容ABI的系统中无需改动就能运行。
2) EABI: 嵌入式ABI
嵌入式应用二进制接口指定了文件格式、数据类型、寄存器使用、堆积组织优化和在一个嵌入式软件中的参数的标准约定。
开发者使用自己的汇编语言也可以使用EABI作为与兼容的编译器生成的汇编语言的接口。
支持EABI的编译器创建的目标文件可以和使用类似编译器产生的代码兼容,这样允许开发者链接一个由不同编译器产生的库。
EABI与关于通用计算机的ABI的主要区别是应用程序代码中允许使用特权指令,不需要动态链接(有时是禁止的),和更紧凑的堆栈帧组织用来节省内存。广泛使用EABI的有Power PC和ARM.
二. gnueabi相关的两个交叉编译器: gnueabi和gnueabihf
在debian源里这两个交叉编译器的定义如下:
gcc-arm-linux-gnueabi – The GNU C compiler for armel architecture
gcc-arm-linux-gnueabihf – The GNU C compiler for armhf architecture
可见这两个交叉编译器适用于armel和armhf两个不同的架构, armel和armhf这两种架构在对待浮点运算采取了不同的策略(有fpu的arm才能支持这两种浮点运算策略)
其实这两个交叉编译器只不过是gcc的选项-mfloat-abi的默认值不同. gcc的选项-mfloat-abi有三种值soft,softfp,hard(其中后两者都要求arm里有fpu浮点运算单元,soft与后两者是兼容的,但softfp和hard两种模式互不兼容):
soft : 不用fpu进行浮点计算,即使有fpu浮点运算单元也不用,而是使用软件模式。
softfp : armel架构(对应的编译器为gcc-arm-linux-gnueabi)采用的默认值,用fpu计算,但是传参数用普通寄存器传,这样中断的时候,只需要保存普通寄存器,中断负荷小,但是参数需要转换成浮点的再计算。
hard : armhf架构(对应的编译器gcc-arm-linux-gnueabihf)采用的默认值,用fpu计算,传参数也用fpu中的浮点寄存器传,省去了转换, 性能最好,但是中断负荷高。
把以下测试使用的c文件内容保存成mfloat.c:
#include
int main(void)
{
double a,b,c;
a = 23.543;
b = 323.234;
c = b/a;
printf(“the 13/2 = %f\n”, c);
printf(“hello world !\n”);
return 0;
}
1)使用arm-linux-gnueabihf-gcc编译,使用“-v”选项以获取更详细的信息:
# arm-linux-gnueabihf-gcc -v mfloat.c
COLLECT_GCC_OPTIONS=’-v’ ‘-march=armv7-a’ ‘-mfloat-abi=hard’ ‘-mfpu=vfpv3-d16′ ‘-mthumb’
-mfloat-abi=hard,可看出使用hard硬件浮点模式。
2)使用arm-linux-gnueabi-gcc编译:
# arm-linux-gnueabi-gcc -v mfloat.c
COLLECT_GCC_OPTIONS=’-v’ ‘-march=armv7-a’ ‘-mfloat-abi=softfp’ ‘-mfpu=vfpv3-d16′ ‘-mthumb’
-mfloat-abi=softfp,可看出使用softfp模式。
三. 拓展阅读
下文阐述了ARM代码编译时的软浮点(soft-float)和硬浮点(hard-float)的编译以及链接实现时的不同。从VFP浮点单元的引入到软浮点(soft-float)和硬浮点(hard-float)的概念
VFP (vector floating-point)
从ARMv5开始,就有可选的 Vector Floating Point (VFP) 模块,当然最新的如 Cortex-A8, Cortex-A9 和 Cortex-A5 可以配置成不带VFP的模式供芯片厂商选择。
VFP经过若干年的发展,有VFPv2 (一些 ARM9 / ARM11)、 VFPv3-D16(只使用16个浮点寄存器,默认为32个)和VFPv3+NEON (如大多数的Cortex-A8芯片) 。对于包含NEON的ARM芯片,NEON一般和VFP公用寄存器。
硬浮点Hard-float
编译器将代码直接编译成发射给硬件浮点协处理器(浮点运算单元FPU)去执行。FPU通常有一套额外的寄存器来完成浮点参数传递和运算。
使用实际的硬件浮点运算单元FPU当然会带来性能的提升。因为往往一个浮点的函数调用需要几个或者几十个时钟周期。
软浮点 Soft-float
编译器把浮点运算转换成浮点运算的函数调用和库函数调用,没有FPU的指令调用,也没有浮点寄存器的参数传递。浮点参数的传递也是通过ARM寄存器或者堆栈完成。
现在的Linux系统默认编译选择使用hard-float,即使系统没有任何浮点处理器单元,这就会产生非法指令和异常。因而一般的系统镜像都采用软浮点以兼容没有VFP的处理器。
armel ABI和armhf ABI
在armel中,关于浮点数计算的约定有三种。以gcc为例,对应的-mfloat-abi参数值有三个:soft,softfp,hard。
soft是指所有浮点运算全部在软件层实现,效率当然不高,会存在不必要的浮点到整数、整数到浮点的转换,只适合于早期没有浮点计算单元的ARM处理器;
softfp是目前armel的默认设置,它将浮点计算交给FPU处理,但函数参数的传递使用通用的整型寄存器而不是FPU寄存器;
hard则使用FPU浮点寄存器将函数参数传递给FPU处理。
需要注意的是,在兼容性上,soft与后两者是兼容的,但softfp和hard两种模式不兼容。
默认情况下,armel使用softfp,因此将hard模式的armel单独作为一个abi,称之为armhf。
而使用hard模式,在每次浮点相关函数调用时,平均能节省20个CPU周期。对ARM这样每个周期都很重要的体系结构来说,这样的提升无疑是巨大的。
在完全不改变源码和配置的情况下,在一些应用程序上,使用armhf能得到20%——25%的性能提升。对一些严重依赖于浮点运算的程序,更是可以达到300%的性能提升。
Soft-float和hard-float的编译选项
在CodeSourcery gcc的编译参数上,使用-mfloat-abi=name来指定浮点运算处理方式。-mfpu=name来指定浮点协处理的类型。
可选类型如fpa,fpe2,fpe3,maverick,vfp,vfpv3,vfpv3-fp16,vfpv3-d16,vfpv3-d16-fp16,vfpv3xd,vfpv3xd-fp16,neon,neon-fp16,vfpv4,vfpv4-d16,fpv4-sp-d16,neon-vfpv4等。
使用-mfloat-abi=hard (等价于-mhard-float) -mfpu=vfp来选择编译成硬浮点。使用-mfloat-abi=softfp就能兼容带VFP的硬件以及soft-float的软件实现,运行时的连接器ld.so会在执行浮点运算时对于运算单元的选择,
是直接的硬件调用还是库函数调用,是执行/lib还是/lib/vfp下的libm。-mfloat-abi=soft (等价于-msoft-float)直接调用软浮点实现库。
在ARM RVCT工具链下,定义fpu模式:
–fpu softvfp
–fpu softvfp+vfpv2
–fpu softvfp+vfpv3
–fpu softvfp+vfpv_fp16
–fpu softvfp+vfpv_d16
–fpu softvfp+vfpv_d16_fp16.
定义浮点运算类型
–fpmode ieee_full : 所有单精度float和双精度double的精度都要和IEEE标准一致,具体的模式可以在运行时动态指定;
–fpmode ieee_fixed : 舍入到最接近的实现的IEEE标准,不带不精确的异常;
–fpmode ieee_no_fenv :舍入到最接近的实现的IEEE标准,不带异常;
–fpmode std :非规格数flush到0、舍入到最接近的实现的IEEE标准,不带异常;
–fpmode fast : 更积极的优化,可能会有一点精度损失。


上一篇:NASA中文版官网

下一篇:家养人鱼不安分