如何搭建嵌入式Linux交叉编译环境(嵌入式linux交叉编译环境搭建)

随着嵌入式系统的快速发展，嵌入式Linux系统也日益普及。在嵌入式Linux系统的开发过程中，交叉编译是必不可少的一步。交叉编译环境的搭建和配置是嵌入式Linux系统开发的前置条件。这篇文章将详细介绍。

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一、环境要求

在开始搭建嵌入式Linux交叉编译环境之前，我们需要准备一些必要的环境要求。

1.电脑硬件环境

我们需要一台Windows或Linux操作系统的电脑。当然，如果您使用的是MacOS系统，则也可以进行搭建。但是需要注意的是，本教程中将以Windows为例进行讲解。

2.嵌入式系统硬件环境

你还需要一台装有嵌入式Linux系统的硬件设备，如树莓派、Jetson Nano等。

3.其他软件环境

您还需要安装一些必要的软件：

· 虚拟机软件（如VirtualBox或VMWare）

· Ubuntu或Debian操作系统的ISO镜像

· Putty或SSH客户端工具

· 交叉编译工具链（如arm-none-linux-gnueabi）

二、配置Ubuntu镜像

1. 下载Ubuntu镜像

前往Ubuntu官网（https://ubuntu.com/download）下载Ubuntu操作系统的ISO镜像。

2.安装虚拟机软件

安装VirtualBox或者VMWare（二选一）。安装完成后，我们需要创建一个新的虚拟机来运行Ubuntu操作系统。

3.创建虚拟机并安装Ubuntu

打开虚拟机软件，新建一个虚拟机并选择Ubuntu ISO镜像进行安装。安装完成后，启动虚拟机并登录Ubuntu系统。

三、安装交叉编译工具链

在Ubuntu系统下，我们通过命令行来安装交叉编译工具链。以下是安装步骤：

1.更新软件源

sudo apt-get update

2.安装交叉编译工具链

sudo apt-get install gcc-arm-linux-gnueabihf

四、配置交叉编译环境

安装交叉编译工具链后，我们需要配置交叉编译环境。主要步骤如下：

1.创建工作目录

mkdir workdir

2.拷贝交叉编译工具链到工作目录

cp -r /usr/arm-linux-gnueabihf workdir

3.设置环境变量

export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-

export ARCH=arm

5.进行编译

make

以上就是嵌入式Linux交叉编译环境的搭建流程，希望对嵌入式Linux开发初学者有所帮助。

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嵌入式设备的嵌入式设备上的Linux系统开发

Linux 正在嵌入式开发领域稳步发展。因为 Linux 使用 GPL（请参阅本文后面的参考资料），所以任何对将 Linux 定制于 PDA、掌上机或者可佩带设备感兴趣的人都可以从因特网免费下载其内核和应用程序，并开始移植或开发。许多 Linux 改良品种迎合了嵌入式/实时市场。它们包括 RTLinux（实时 Linux）、uclinux（用于非 MMU 设备的 Linux）、Montavista Linux（用于 ARM、MIPS、PPC 的 Linux 分发版）、ARM-Linux（ARM 上的 Linux）和其它 Linux 系统

嵌入式 Linux 开发大致涉及三个层次：引导装载程序、Linux 内核和图形用户界面（或称 GUI）。引导装载程序通常是在任何硬件上执行的之一段代码。在象台式机这样的常规系统中，通常将引导装载程序装入主引导记录（Master Boot Record，(MBR)）中，或者装入 Linux 驻留的磁盘的之一个扇区中。通常，在台式机或其它系统上，BIOS 将控制移交给引导装载程序。

专用软件可以直接与远程系统上的闪存设备进行交互并将引导装载程序安装在闪存的给定位置中。闪存设备是与存储设备功能类似的特殊芯片，而且它们能持久存储信息 — 即，在重新引导时不会擦除其内容。

某些种类的嵌入式设备具有微小的引导代码— 根据几个字节的指令 — 它将初始化一些 DRAM 设置并启用目标上的一个串行（或者 USB，或者以太网）端口与主机程序通信。然后，主机程序或装入程序可以使用这个连接将引导装载程序传送到目标上，并将它写入闪存。设置工具链在主机机器上创建一个用于编译将在目标上运行的内核和应用程序的构建环境 — 这是因为目标硬件可能没有与主机兼容的二进制执行级别。

工具链由一套用于编译、汇编和链接内核及应用程序的组件组成。 这些组件包括：Binutils— 用于操作二进制文件的实用程序。它们包括诸如ar、as、objmp、objcopy这样的实用程序。G— GNU C 编译器。Glibc— 所有用户应用程序都将链接到的 C 库。避免使用任何 C 库函数的内核和其它应用程序可以在没有该库的情况下进行编译。构建工具链建立了一个交叉编译器环境。本地编译器编译与本机同类的处理器的指令。交叉编译器运行在某一种处理器上，却可以编译另一种处理器的指令。重头设置交叉编译器工具链可不是一项简单的任务：它包括下载源代码、修补补丁、配置、编译、设置头文件、安装以及很多很多的操作。另外，这样一个彻底的构建过程对内存和硬盘的需求是巨大的。如果没有足够的内存和硬盘空间，那么在构建阶段由于相关性、配置或头文件设置等问题会突然冒出许多问题。

因此能够从因特网上获得已预编译的二进制文件是一件好事（但不太好的一点是，它们大多数只限于基于 ARM 的系统，但迟早会改变的）。一些比较流行的已预编译的工具链包括那些来自 Compaq（Familiar Linux ）、LART（LART Linux）和 Embedian（基于 Debian 但与它无关）的工具链 — 所有这些工具链都用于基于 ARM 的平台。从用户的观点来看，图形用户界面（GUI）是系统的一个最至关重要的方面：用户通过 GUI 与系统进行交互。所以 GUI 应该易于使用并且非常可靠。但它还需要是有内存意识的，以便在内存受限的、微型嵌入式设备上可以无缝执行。所以，它应该是轻量级的，并且能够快速装入。

另一个要考虑的重要方面涉及许可证问题。一些 GUI 分发版具有允许免费使用的许可证，甚至在一些商业产品中也是如此。另一些许可证要求如果想将 GUI 合并入项目中则要支付版税。

最后，大多数开发人员可能会选择 XFree86，因为 XFree86 为他们提供了一个能使用他们喜欢的工具的熟悉环境。但是市场上较新的 GUI，象 Century Software 的 （Nano-X）和 Trolltech QT/Embedded，与 X 在嵌入式 Linux 的竞技舞台中展开了激烈竞争，这主要是因为它们占用很少的资源、执行的速度很快并且具有定制窗口构件的支持。

Linux嵌入式的开发流程是什么呢， 具体的详细点的有吗？

1.首先,建立交叉编译环境:交叉编译是指:在PC机上编译,在目标板上执行,我PC是linux+ arm-elf-gcc编译器.扳子是ARM3000.板子上的系统是uclinux,这时一个剪裁的很小的实时嵌入式linux操作系统.推荐使用这个.

2.然后就是你写程序喽,不过注意可能有些库函数不能用,因为哪个编译器稍微受限一点,不是所由的c库函数都支持,不过一般开发的都有.

3.连起你的主机和开发板,这个你会不?要连两个:串口(用来控制板子)和以太口(用来下载程序),我们板子上这些外设都有,你要使没有可以用其他的口代替传程序,但串口可是该有的阿!

4.在你主机上编译程序生成目标代码,建议用makefile文件来组织你的联编关系.

5.把生成代码下载到目标板执行调试.我是用的主机的NFS(网落文件)服务,下载到目标板的.

6.注:目标板是怎么控制的呢?是用串口控制的,可用minicom,设置好你要控制的串口,也应该是你连板子的那个.在命令行里敲上minicom,即进入minicom截面,开启你的板子,应该就是板子uclinux系统解压安装的画面了.然后用ifconfig eth0…..

配置ip,这个ip就是你板子的ip了,注意与主机一个网段.然后mount -t nfs 主机ip:/uclinux /板子上的一个目录,就把主机的 uclinux目录放到板子上了(这么说其实不合理,应该叫挂载). 然后找到你刚才一经编译好的哪个目标代码执行即可.

下面就由福州卓跃教育具体介绍下嵌入式系统开发流程。操作系统一般使用Redhat Linux，选择定制安装或全部安装，通过网络下载相应的GCC交叉编译器进行安装，或者安装产品厂家提供的相关交叉编译器；

二、配置开发主机，配置MINICOM，一般的参数为波特率Baud/s，数据位8位，停止位为1，9，无奇偶校验，软件硬件流控设为无。在Windows下的超级终端的配置也是这样。MINICOM软件的作用是作为调试嵌入式开发板的信息输出的监视器和键盘输入的工具。配置网络主要是配置NFS网络文件系统，需要关闭防火墙，简化嵌入式网络调试环境设置过程。

三、建立引导装载程序BOOTLOADER，从网络上下载一些公开源代码的BOOTLOADER，如U．BOOT、BLOB、VIVI、LILO、ARM-BOOT、RED-BOOT等，根据具体芯片进行移植修改。有些芯片没有内置引导装载程序，比如，三星的ARV17、ARM9系列芯片，这样就需要编写开发板上FLASH的烧写程序，可以在网上下载相应的烧写程序，也有Linux下的公开源代码的J-FLASH程序。

四、下载已经移植好的Linux操作系统，如MCLiunx、ARM-Linux、PPC-Linux等。

五、建立根文件系统，可以从http：//

www.busy.box.net

下载使用BUSYBOX软件进行功能裁减，产生一个最基本的根文件系统，再根据自己的应用需要添加其他的程序。由于默认的启动脚本一般都不会符合应用的需要，所以就要修改根文件系统中的启动脚本，它的存放位置位于/etc目录下，包括：/etc/init.d/rc.S、/etc/profile、/etc/.profile等，自动挂装文件系统的配置文件/etc/fstab，具体情况会随系统不同而不同。根文件系统在嵌入式系统中一般设为只读，需要使用mkcramfs genromfs等工具产生烧写映像文件。

六、建立应用程序的FLASH磁盘分区，一般使用JFFS2或YAFFS文件系统，这需要在内核中提供这些文件系统的驱动，有的系统使用一个线性FLASH(NOR型)512KB～32MB，有的系统使用非线性FLASH(NAND型)8MB～512MB，有的两个同时使用，需要根据应用规划FLASH的分区方案。

嵌入式操作系统EOS（EmbeddedOperatingSystem）是一种用途广泛的系统软件，过去它主要应用于工业控制和国防系统领域。EOS负责嵌人系统的全部软、硬件资源的分配、调度工作，控制协调并发活动；它必须体现其所在系统的特征，能够通过装卸某些模块来达到系统所要求的功能。目前，已推出一些应用比较成功的EOS产品系列。随着Internet技术的发展、信息家电的普及应用及EOS的微型化和专业化，EOS开始从单一的弱功能向高专业化的强功能方向发展。嵌人式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固态化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。EOS是相对于一般操作系统而言的，它除具备了一般操作系统最基本的功能，如任务调度、同步机制、中断处理、文件功能等外，还有以下特点： (1)可装卸性。开放性、可伸缩性的体系结构。 (2)强实时性。EOS实时性一般较强，可用于各种设备控制当中。 (3)统一的接口。提供各种设备驱动接日. (4)操作方便、简单、提供友好的图形GUI，图形界面，追求易学易用. (5)提供强大的网络功能，支持TCP门P协议及其它协议，提供TCP／UDP／IP／PPP协议支持及统一的MAC访问层接口，为各种移动计算设备预留接口. (6)强稳定性，弱交互性。嵌入式系统一旦开始运行就不需要用户过多的干预，这就要负责系统管理的EOS臭有较强的稳定性。嵌入式操作系统的用户接日一般不提供操作命令，它通过系统调用命令向用户程序提供服务。 (7)固化代码。在嵌入系统中，嵌入式操作系统和应用软件被固化在嵌入式系统计算机的ROM中。辅助存储器在嵌入式系统中很少使用，因此，嵌入式操作系统的文件管理功能应该能够很容易地拆卸，而用各种内存文件系统. (8)更好的硬件适应性，也就是良好的移植性. 国际上用于信息电器的嵌入式操作系统有40种左右。现在，市场上非常流行的EOS产品，包括3Corn公司下属子公司的PalmOS，全球占有份额达50％，MicroS。fi公司的Wind。wsCE不过29％。在美国市场，PalmOS更以80％的占有率远超WindowsCE。开放源代码的Linux很适于做信息家电的开发. 比如：中科红旗软件技术有限公司开发的红旗嵌入式Linux和美商网虎公司开发的基于Xlinux的嵌人式操作系统“夸克＂。“夸克”是目前全世界最小的Linux，它有两个很突出的特点，就是体积小和使用GCS编码。 常见的嵌入式系统有:Linux、uClinux、WinCE、PalmOS、Symbian、eCos、uCOS-II、VxWorks、pSOS、Nucleus、ThreadX、Rtems、QNX、INTEGRITY、OSE、CExecutive. 嵌入式操作系统的发展也必将带动新一轮的科技竞争

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