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嵌入式项目中使用Linux的技巧

2020-03-27 09:02:31      点击:
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最后一个重要工具是一款BSP,是为搭载了项目目标MCU或处理器的主板专门做的。

BSP包括预先配置的工具,以及将操作系统加载到主板的引导加载程序。它还为内核和器件驱动器提供源代码(见图1)。

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图1:用于STM32F429Discovery板的EmcraftBSP的主要部件

步骤2:引导序列、时钟系统、存储器和串行接口

典型的嵌入式Linux启动顺序执行如下:

1)引导加载程序固件(示例项目里的U-Boot)运行于目标MCU内置闪存(无需外部存储器),并在上电/复位后,执行所有必需的初始化工作,包括设置串口和用于外部存储器(RAM)访问的存储器控制器。

2)U-Boot可将Linux映像从外部Flash转移到外部RAM,并将控制交接到RAM中的内核入口点。可压缩Linux映像以节省闪存空间,代价是在启动时要付出解压缩时间。

3)Linux进行引导并安装基于RAM的文件系统(initramfs)作为根文件系统。在项目构建时,Initramfs被填充以所需的文件和目录,然后被简单地链接到内核。

4)在Linux内核下,执行/sbin/init。/sbin/init程序按照/etc/inittab中配置文件的描述对系统进行初始化。

5)一旦初始化进程完成运行级执行和/sbin/init里的命令,它会启动一个登录进程。

6)壳初始化文件/etc/profile的执行,标志着启动过程的完成。

通过使能就地执行(ExecuteInPlace——XIP)可以显著缩短启动时间、提升整体性能,XIP是从闪存执行代码的方法。通常,Linux代码是从闪存加载到外部存储器,然后从外部存储器执行。通过从闪存执行,因不再需复制这步,从而只需较少的存储器,且只读存储器不再占程序空间。

本文的示例项目基于STM32F429MCU。事实上,用户可能会发现,开始时,STM32F4系列MCU的外设初始化不容易掌握。幸运的是,意法半导体开发了一些工具来帮助解决这一问题。STM32CubeMX初始化代码生成器(部件编号UM1718)属于最新的。该工具包括外设初始化的每一个细节,在配置外设时,会显示警告和错误、并警告硬件冲突。