嵌入式微处理器实验指导

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1、实验一、Linux常用命令及工具【实验目的】熟悉Linux常用命令及工具的使用，特别是常用命令的关键选项及用法需 要熟悉。【实验内容】1. 在老师讲解下掌握Linux常用命令和工具的用法；2.打开虚拟机ubuntu的Terminal，进行命令的练习和熟悉；3.截图保存相关界面；【实验准备】1. 熟悉Ubuntu虚拟机的安装和使用。2. 熟悉Linux常用命令和工具。【实验报告要求】1. 分别叙述Linux常用命令、ctags+vim工具的功能和一般用法，包括常用 选项。2. 需要有实验记录。【实验步骤】一、常用命令用法：1、对于不熟悉的命令请查看网页：2、ls的功能及常用选项，当以长格式显示目

2、录下的内容列表时，输出的信息从 左到右依次包括文件类型、权限模式、硬连接数、所有者、组、文件大小和 文件的最后修改时间、文件名等，对于文件类型和权限模式需要熟悉；3、 cd的功能及常用选项：-、/、各表示什么意思？4、 mkdir、cp、mv、rm、pwd的功能及常用选项；5、chmod的功能及常用选项；6、find的功能及常用选项；7、grep的功能及常用选项；8、tar的功能及常用选项。二、常用工具的安装和熟悉1、下载ctags-5.8.tar.gz和vim-6.4.tar.bz2文件，复制到虚拟机的root目录下，用 tar解压缩，然后安装。安装方法如下：1 ）进入源代码根目录执行./c

3、onfigure，2）然后执行make，3）编译成功后执行make installo2、进入/opt/WXL/wxl210/linux2.6.35wxl210exp20131202 路径下，运行命令：ctags - R *然后运行：vi - t WXL_hello_init就能定位到WXL_hello_init函数定义的代码处，熟悉此文档中的代码并理 解。注意Ctrl + 和Ctrl + T的用法。3、将vimrc文件复制到虚拟机/root目录下，改名为.vimrc。再次进入 /opt/WXL/wxl210/linux2.6.35wxl210exp20131202 路径下运行：vi - t W

4、XL_hello_init看是不是有什么不一样的地方？【实验总结】实验过程中碰到的具体问题，怎么解决的？学到了什么？实验二、uboot及uboot命令【实验目的】阅读第六章linux系统组成和构建.ppt中的bootloader部分，熟悉uboot 的配置和编译，掌握uboot中常用命令的用法。特别是print、setenv、saveenv、 bootm、ping 及 nand erase、nand read、nand write、tftp 等命令；熟悉 vim 和 ctags 的用法。【实验内容】1. 在老师讲解下掌握uboot的配置和编译方法；2. 将pc机和实验单板连接好，并暂停在ubo

5、ot状态；3二用命令查看单板的环境变量，设置好网络相关的数据，ping pc机的ip地 址显示alive状态；4. 打开tftp工具找到内核镜像文件并载入，然后在终端输入tftp命令将内核 镜像传送到单板的内存；5. 用bootm命令从内存内核镜像起始地址引导内核启动；6. 熟悉 nand erase、nand read 和 nand write 命令，掌握利用 nand write 命令 将tftp传送到单板的镜像写入nandflash中，并引导内核启动。【实验准备】1. 熟悉uboot常用命令，掌握ubuntu虚拟机的用法；2. 熟悉tftp等工具的使用方法。【实验报告要求】1. 详细描述

6、在uboot下常用命令的演示及结果。2. 利用tftp工具将内核镜像传送到单板。3. 将单板上内存中的镜像写入nandflash中。【实验步骤】1. 连接单板，配置好超级终端，将单板上电，在uboot启动后倒数三秒时按 任意键，使单板停在uboot状态，在uboot下熟悉常用命令，并配置好单板的网 络参数，使单板能正常连网。2. 利用tftp工具将内核镜像传送到单板，并通过bootm命令正常引导内核 启动。3. 重启单板，再次用tftp将内核镜像传送至单板，然后利用nand erase和 nand write命令将单板上内存中的镜像先擦除再写入nandflash中。4. 学习uboot源码的编

7、译方法【实验总结】实验过程中碰到的具体问题，怎么解决的？通过这次实验学到了什么？实验三、make 及 makefile在uboot和linux内核配置、编译中的应用【实验目的】熟悉基本的调试方法，然后熟悉make和makefile的知识，自己能编写简单 的makefile文件，并读懂一般的makefile文件，通过make命令实现完成程序的 编译。【实验内容】1. 学习makefile语法规则；2. 为.c文件写它相关的makefile文件，并编译运行；3. 进一步掌握makefile中常用变量的用法。4. 掌握uboot和linux内核的配置和编译方法。【实验准备】1. 熟悉Linux常用命

8、令，掌握ubuntu虚拟机的用法；2. 熟悉GCC、GDB等工具的使用方法。【实验报告要求】1. 熟悉make工具及用法；2. 从看懂makefile文件开始，掌握简单的makefile写法，能看懂大部分的 makefile 文件；3. 掌握makefile中常用变量的使用。4. 掌握uboot和linux内核的配置与编译方法。【实验步骤】1. 分析makefile（example）文件中的含义，完成src中文件的编译，运行可执 行文件，思考运行结果。（所需内容请自行下载使用）2. 回忆上两周课堂内容，完成对uboot和linux内核源码的配置和编译，最后生 成 uboot.bin 和 zIm

9、age 文件。要求：修改uboot引导内核前倒数3s的时间； 修改linux内核源码配置中有关ubs驱动部分,使得usb驱动不编译 进内核。3. 现有 7 个文件分别是 m.c、m.h、study.c、listen.c、visit.c、play.c、watch.c， 将它们放在/home/lab-3/目录下，要求通过makefile的编写实现所有文件的编 译，生成一个名为m的可执行程序。（7个源文件见下面附录）4. 将自己编译出来的uboot.bin和zImage文件烧录进开发板运行。【实验总结】实验过程中碰到的具体问题，怎么解决的？通过这次实验学到了什么？附录: 实验步骤3所需源代码：m.c

10、:#in cludevsdio.h main ()int I;pr in tf(“please in put the value of I from 1 to 5:n”); sca nf(“d”, & i);if(i=1)visit();else if(i=2)study();else if(i=3)play();else if(i=4) watch();else if(i=5)liste n();elsepri ntf( “nothing to don”)；pr in tf(this is a won derful dayn”)；mh:void visit();void liste n();

11、void watch();void study();void play();study.c:void study()pri ntf(“study embedded system todayn”)；listen c:void liste n()printf(“listen English todayn”);play.c:#in cludevstdio.cvoid today()pri ntf (“play football todayn ”);visitc:#in cludevoid visit()pri ntf( “visit frie nd todayn”)；watch .c:in clud

12、evoid watch()printf(“watch TV todayn”);实验四、内核模块ko的实现【实验目的】熟悉vim和ctags的用法； 掌握编译成内核模块的两种方法。【实验内容】1. 将hello.c文件拷贝到内核源码目录的drivers/char/下面，采用内核编译方 式，将 hello.c 编译成 hello.ko；2. 连接好并上电启动开发板，在超级终端下，将两个.ko文件发送到开发板 上，用insmod命令进行加载，用lsmod命令查看，用rmmod命令进行卸载；【实验准备】1. 熟悉vim的用法；2. 熟悉内核模块的生成及加载和卸载等。【实验报告要求】1. 详细描述将he

13、llo.c编译成内核模块的方法。2. 内核模块加载和卸载的过程。【实验步骤】1. 结合实验三以及理论课堂的讲授，将hello.c编译成hello.ko；2. 连接单板，配置好secureCRT超级终端，将单板上电，然后将hello.ko发 送到单板上，进行加载和卸载的实验。附：查看已加载的内核模块、内核模块加载、卸载的方法如下：1）查看已加载的模块#lsmod2）加载模块（注意两个加载命令的区别）#insmod /lib/modules/2.6.*/*.ko#modprobe *3）卸载模块#rmmod *实验五、字符设备驱动调试【实验目的】熟悉vim和ctags的用法；掌握简单字符设备驱动结

14、构；掌握在/dev下自动创建设备文件的方法并实现。【实验内容】1. 在memdev.c中加入你认为重要的相关输出信息，比如查看sizeof(struct mem_dev啲大小值，在memdev_init函数中增加相关打印信息，使得程序正常 加载后能看到提示信息输出等等；printk(KERNNFO Hello, world!/n);system(ls -al /etc/passwd /etc/shadow”)；2. 完成“字符设备驱动实验代码.raf中设备驱动部分和应用测试部分各自 的编译，并发送到开发板上；3. 在开发板上加载设备驱动的.ko文件，注意加载后输出的提示信息，成功加 载后再运行

15、应用测试程序的可执行文件，查看输出的提示信息和测试结果；(加 载memdev.ko需要注意mknssod命令生成设备文件，需要注意memdev.ko的主 设备号是否正常。)4. 自学熟悉memdev.c中这行代码：module_param(mem_major, int, SRUGO);的作用，掌握加载的时候给static变量重新赋值的方法；In smod memdev.ko mem_major=2505. 在 memdev.c 中将static mem_major = MEMDEV_MAJOR;这行修改成：static mem_major = 0;后重新编译，加载，然后用cat /proc/d

16、evices 查看设备名为memdev的字符设备的主设备号是多少；2506. 在memdev.c中增加自动创建设备文件的相关代码，并编译成.ko文件，发 送到开发板并加载，查看是否在/dev目录下有自动创建两个设备文件。system(mk nod /dev/memdevO c 250 0”)；system(mk nod /dev/memdev0 c 250 T);【实验准备】1. 熟悉vim的用法；2. 熟悉内核模块的生成及加载和卸载等；3. 掌握简单字符设备驱动的结构及主要代码的意义。【实验报告要求】1. 根据【实验内容】详细描述自己修改代码及操作的过程及相关结果2. 详细描述碰到的问题及解

17、决的方法。【实验步骤】下载“字符设备驱动实验代码.rar”，解压缩后拷贝到ubuntu下，分别完成 【实验内容】中的16项。1.在memdev.c中加入输出信息，并把生成的memdev.ko传到目标板后，通过超 级终端在目标板上加载模块I 2501.1680i02561.1738732501.1756302501.1800092501.1818992501.1857992501.189687rooiWXL210 /shiyanS卄 insmod nemdev.kosizeoffstruct mem dev）:8静态申请设备号初始化cde廿结构注册字符设备岗设备榜汴箱构宁配内存.rootWXL2

18、10 Zshiyan51#! qrep mendey士设刍描述纭构分配内存为设备描述结构分配內存lrootWXL210 /shiyanbltt cat /proc/deuices255 meindeurooiWHL210 ZshiyanSltt _2.在宿主机上编译测试驱动的文件app-mem.craot(3ubuntu:/Desktop/te5y 1# IsappMakefile memdcv memdev hroot(3ubuntu:VDest0P/tesy1# arm-linux-gcc -o app-mem app-mem.c appmem.c； In function main1:a

19、pp-mem.c：9： warning: ircompatible implicit declaration of built-ii rep/root(aubuntu：/Desktop/tesy 1# Isapp-mem app-mem Makefile memdev. c nendevi liroottaubuntu ：/Desktop/tesyl#3.在目标板创建设备节点（设备文件）后，运行app-memrootWXL210 /shiyanbltt ./app-mem BUF: Mem is char deu!Open MemdevB Error?rootWXL210 /shiyanSlt

20、t mknod /dev/memdevfl c 255 1 rootWXL210 /shiyanbltt ./app-memBUF: Mem is char3531.122107 written 4096 bytes(s) from 03531.1259181 read 4096 bytes(s) from 0 dev?BUF: Buf is NULL? BUF: Mem is char dev!rootWXL210 /shiyanSltt _mem_major=2334在安装驱动模块时指定主设备号sizeof(struct mem_deu):8靜态申请设备号初始化cdeu结枸注册字符设备为设

21、备捕述结构分配内存. 为设备捕述结构分配内存.rootWXL210 ZshiyanSltt insmod memdeu.ko 3763.0549303763.06060213763.06235813763.06672913763.06862613763.0725261rootWXL210 ZshiyanSltt cat Zproc/deuices |grep memdeu233 memdeurootWXL210 ZshiyanSltt5.在 memdev.h 中将 mem_major 设为 0include raiiemdevh/static mem major = MEMOEV WAJOR;

22、static me(ii_naj r = G)；madule_paran (neni_in3j or F intF S_IRUGO)； struct mem_dev mem devp;广皑匚金I肖巨”主设备号被分配为250rootUKL210 /shiyanSH 匚日t /pr oc/devices |grep memdey 233 mcmdcvrootWXL210 ZshiyanSJtt rnmod nendeu rmnod: module memdeu not found.rootUKL210 /s niyanSlH 匚日t /pr oc/devices i grep memdey roo

23、tWXL210 /shiyanSlH insnod nendev.ko；4907.2276581 sizeof(struct nen deu):8i907.2324571动态申请设备号4907.232131初始化cd歸结构；907 2396A11 注ffl字捋设备4907.2412581丸说各描込结喝升配内存4907.2451581为设备描述结樹分配內存4907.2499481 为设备描述结构分配内存rootWML210 /shiyanSl#rootHXL210 /shiyanSltt 匚日t /proc/deuices |grep raemdeu250 nendevwot创IXL210人hi

24、y日協冷_6.在memdev.c中增加自动创建设备文件的相关代码，并重新编译成memdev.ko 文件struct class *myclass = class createfTHIS MODLlLE, Plmy_device driver)； device create(myclasspNULLFMKDEVfmem major, 1.NULL,(ny_devicel,1); devicec reate my class, NULL r MKDEV(mem_maj orr 2) r NULL, my_device2,1);卸载原memdev模块，重新安装IraotMHL210 /shianS卄 IrootWKL210 /shiyanSl卄 mmod memdev rmniod: moduIn not foundI rttuKIUMI/shiyijrit III (：ril /pr(j(:/(l?j i :|yrep)m 蚀山讨查看设备文件是否创建成功:.08:(jy my-dewiccl:.08:00 my device2rootWXL210 /shiyanSl# Is -lh /dev|grep my crn-rw1 rootroot.1 Jancrrw1 rootroot250.2 JanrootWXl 210 /shiyanSItt _