2014025676(18)《嵌入式系统程序设计》第三，四周学习总结
一、Linux交叉开发环境的搭建
交叉开发：在主机环境下开发，在目标板上运行的开发模式叫作交叉开发。
交叉编译：在主机环境下生成目标板上的可执行代码的编译方式为交叉编译。
进行交叉开发前，需要对交叉开发环境进行一定的配置，包括交叉开发工具的安装、测试以及环境变量的配置。
搭建交叉开发环境需要有交叉开发工具arm-linux-gcc-3.4.6-glibc-2.3.6，以下便是交叉开发工具的安装、测试与配置的步骤：
1、交叉开发工具的安装
arm-linux-gcc-3.4.6-glibc-2.3.6的下载地址为：http://labfile.oss.aliyuncs.com/courses/811/gcc-3.4.6-glibc-2.3.6.tar.bz2
有两种方法可以将该工具装入Linux中：
（1）可以将其下载入windows系统中，通过虚拟机软件将其传入Linux虚拟系统中。
（2）也可以在Linux系统中直接通过以上的网址将开发工具下载到Linux系统中，命令为：
wget http://labfile.oss.aliyuncs.com/courses/811/gcc-3.4.6-glibc-2.3.6.tar.bz2
总之，软件压缩包，把传入或下载的压缩包解压即可成功安装（类似Windows中的绿色软件，解压即可，不需要手动安装）。命令如下：
tar jxvf gcc-3.4.6-glibc-2.3.6.tar.bz2
技巧&心得：
（1）wget+网址的命令格式十分实用，在联网的情况下，可以直接把软件下载到Linux中，省去了Windows与Linux共享的麻烦。
（2）个人认为VMware的共享功能相较于VirtualBox更加强大，不仅设置共享文件夹方便的多，而且可以直接脱宅共享。（也许我对VirtualBox了解不够深~~~）
2、交叉开发工具的运行测试
交叉开发工具运行需要一定的条件支持，需要尝试运行该工具，测试当前的环境是否符合要求。
进入gcc-3.4.6-glibc-2.3.6安装目录的bin目录下，输入以下代码进行测试：
./arm-linux-gcc -v // 查看 arm-linux-gcc 的版本
若Linux系统为64位，则会出现以下错误提示：
这是因为安装的gcc-3.4.6-glibc-2.3.6是32位软件，与64位的Linux系统不兼容导致的。在联网的情况下，可以通过输入以下命令解决：
sudo apt-get update // 同步最新的apt-get列表
sudo apt-get install lsb-core // 安装LSB标准，提高软件兼容性
安装LSB标准后，再次输入 ./arm-linux-gcc 会发现没有上面的提示了。
3、配置环境变量
arm-linux-gcc是一个文件，只能进入gcc-3.4.6-glibc-2.3.6下的bin目录运行。而这条语句的功能是编译，需要在其他目录像shell语句一样去执行，这样的话，必须将它所在的目录添加到环境变量PATH中，否则执行时会出现以下错误：
添加环境变量有临时添加和永久添加两种方式：
（一）临时添加
输入以下命令：
export PATH=$PATH:/home/shiyanlou/gcc-3.4.6-glibc-2.3.6/bin
这样，就将该目录临时加入了PATH中，但如果关闭了终端，该目录会从PATH中丢失，下次启动终端，必须用上面的命令重新添加。
（二）永久添加
可以通过修改 /etc/profile 文件来实现：
sudo vim /etc/profile // 打开 profile 文件
// 在文件末尾加入下面代码，保存并退出
export PATH="$PATH:/home/shiyanlou/gcc-3.4.6-glibc-2.3.6/bin"
source /etc/profile // 在当前bash环境下读取并执行 profile 中的命令
这样配置的PATH是永久性的，不会随着系统的关闭而丢失。
通过以上两种方式添加环境变量后，可以用 $PATH 查看配置结果：
这样 arm-linux-gcc 便可作为shell命令使用了。交叉开发环境也就搭建成功了。
二、bootloader的配置、移植和编译
在为新的开发板开发程序时，需要配置新开发板的配置文件，为了方便，可以采用“复制->粘贴->修改”的方式。
1、获得u-boot源码
u-boot源码的下载地址为：
http://labfile.oss.aliyuncs.com/courses/811/u-boot-1.3.2.tar.bz2
这个压缩包可以用上面所说的两种方式导入Linux系统中，并用 tar 命令将之解压出来。
2、建立板级支持包
开发板的型号不同，其配置文件也不一样，在board目录下，每一块开发板都有一个对应的目录：
添加新的开发板，就需要为之建立与它名字一致的新目录，并存入它的配置文件。可以从相似的原有开发板目录复制并修改而来，以新开发板 eduk2410 和原有开发板 smdk2410 为例：
（1）创建新的目录
mkdir eduk2410 // 建立 eduk2410 对应的目录
cp smdk2410/* eduk2410 // 将与 eduk2410 相似的 smkd2410 的配置文件复制入 eduk2410 的目录中
（2）修改 .c 源文件
首先，需要把 .c 源文件的名字改为新开发板的名字，命令如下：
cd eduk2410 // 进入 eduk2410 对应的目录
mv smdk2410.c eduk2410.c // 将源文件的名字修改为 eduk2410.c
接着，需要修改源文件中 eduk2410 的端口号，将gpio->GPBCON = 0x00044555改为gpio->GPBCON = 0x0004455A
（3）修改当前目录的 Makefile 文件
在编译时，要编译这个源文件，就需要将当前目录下的 Makefile 文件中的 COBJS 变量原来的值改为新的值： eduk2410.o：
（4）添加配置文件
每个开发板都有一个自己的配置文件，所以必须为新的开发板建立自己的配置文件。
首先，可以直接从原有的开发板的配置文件中修改而来，命令如下：
cd ../../ // 返回 u-boot 的顶级目录，利于下一条命令的实现
cp include/configs/smdk2410.h include/configs/eduk2410.h // 复制 smdk2410 的配置文件并改名为 eduk2410
然后，需要将新开发板的配置文件信息加入到 u-boot 的顶级目录的 Makefile 文件中：（可以复制其上两行或下两行的文字，粘贴后修改）
技巧&心得
（1）用 vim 修改文件时，可以在普通命令模式下用 /+关键字 的方式定位要修改的某一行。
3、配置和编译 U-Boot
在新开发板配置文件建立完成以后，就可以进行期待已久的正式配置和编译工作了。
首先，输入以下命令进行 U-boot 的配置：
make eduk2410_config // 配置 eduk2410 开发板
出现下面的提示，就说明配置完成，已经成功了一半：
接下来是最后一步，编译：
make // 执行 U-boot 顶级目录下的 Makefile 文件
编译成功后，就会在当前目录下生成一个 U-boot.bin 文件，这就是最终的二进制可执行文件，可以植入开发板运行。
具体的实验操作保存在实验楼的实验报告中:
https://www.shiyanlou.com/courses/reports/1275034
收获与感悟
（1）学会了交叉开发环境的搭建，知道了用LSB标准来解决软件的兼容问题。
（2）学会了两种添加PATH的方法，使某个文件可以像shell命令一样在任意一个目录下执行。
（3）掌握了 U-boot 的配置和编译过程，学会建立并配置新开发板，在这过程中深刻体会了vim命令的便捷性。
（4）通过上课和查询资料，对原来C语言比较薄弱的部分——文件操作有了较深的理解，可看懂相关的代码，并编写简单的文件操作程序。
