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[干货]手把手教你用Zedboard学习Linux移植和驱动开发

部分硬件设计中需要CPU完成对电路寄存器的配置,为了完成Zedboard对FPGA上部分寄存器的配置功能,可以在PS单元(处理器系统)上运行裸机程序(无操作系统支持)完成和PL单元(FPGA部分)的数据交互功能,此时PS单元更像单片机开发;另一种方法是PS单元运行Linux操作系统,通过驱动程序和应用程序完成对硬件寄存器的读写操作,并且Linux有着完整的网络协议栈支持,后续可拓展性更强,可以更好的发挥ZYNQ这种异构架构芯片的性能。主要分为两部分,分别阐述Zedboard中FPGA和处理器互联总线与硬件设计和Zedboard处理器系统上嵌入式Linux的移植与通过驱动和应用程序简单配置FPGA寄存器的实现。上次介绍了没有操作系统下的驱动和应用程序开发,本文介绍带操作系统的驱动和应用程序开发。

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嵌入式Linux系列第3篇:uboot编译下载

本篇介绍如何编译及下载uboot到ARM板子上。对于初学者有这么三个名词,分别是uboot、kernel和rootfs。这三个名词我刚开始接触是非常的困惑,现在随着使用增多稍微有一点点感觉。大家刚开始学不用太纠结这个问题,等实际操作一段时间就会理解了。uboot的主要作用是用来启动linux内核,因为CPU不能直接从块设备(如NAND/EMMC/SD卡)中执行代码,需要把块设备中的程序复制到内存中,而复制之前还需要进行很多初始化工作,如时钟、串口等;要想让CPU启动linux内核,只能通过另外的程序,进行必要的初始化工作,再把linux内核中代码复制到内存中,并执行这块内存中的代码,即可启动linux内核;一般情况下,我们把linux镜像储存在块设备中如SD卡、Nandflash等块设备中,首先执行uboot代码,在uboot中把块设备中的内核代码复制到某内存地址处,然后再执行这个地址,即可启动内核。

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【基础知识】Linux文件目录结构一览表

学习 Linux,不仅限于学习各种命令,了解整个 Linux 文件系统的目录结构以及各个目录的功能同样至关重要。 使用 Linux 时,通过命令行输入 ls -l / 可以看到,在 Linux 根目录(/)下包含很多的子目录(称为一级目录),例如 bin、boot、dev 等。同时,各一级目录下还含有很多子目录(称为二级目录),比如 /bin/bash、/bin/ed 等。Linux 文件系统目录总体呈现树形结构,/ 根目录就相当于树根。 由于 Linux 系统免费开源,使得 Linux 发行版本有很多,利用 Linux 开发产品的团队也有很多,如果任由每个人都按照自己的想法来配置 Linux 系统文件目录,后期可能会产生诸多的管理问题。试想,如果你进入一家公司,所用 Linux 系统的文件目录结构与所学的完全不同,实在令人头疼。 为了避免诸多使用者对 Linux 系统目录结构天马行空,Linux 基金会发布了 FHS 标准。多数 Linux 发行版系统都遵循这一标准。

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PXE及PXE启动

PXE(Pre-boot Execution Environment)是由Intel设计的协议,它可以使计算机通过网络启动。协议分为client和server两端,PXE client在网卡的ROM中,当计算机引导时,BIOS把PXE client调入内存执行,并显示出命令菜单,经用户选择后,PXE client将放置在远端的操作系统通过网络下载到本地运行。 PXE协议的成功运行需要解决以下两个问题: 既然是通过网络传输,那么计算机在启动时,它的IP地址由谁来配置; 通过什么协议下载Linux内核和根文件系统 对于第一个问题,可以通过DHCP Server解决,由DHCP server来给PXE client分配一个IP地址,DHCP Server是用来给DHCP Client动态分配IP地址的协议,不过由于这里是给PXE Client分配IP地址,所以在配置DHCP Server时,需要增加相应的PXE特有配置。 至于第二个问题,在PXE client所在的ROM中,已经存在了TFTP Client。PXE Client使用TFTP Client,通过TFTP协议到TFTP Server上下载所需的文件。 这样,PXE协议运行的条件就具备了,下面我们就来看看PXE协议的工作过程。 工作过程 在上图中,PXE client是需要安装Linux的计算机,TFTP Server和DHCP Server运行在另外一台Linux Server上。Bootstrap文件、配置文件、Linux内核以及Linux根文件系统都放置在Linux Server上TFTP服务器的根目录下。 PXE client在工作过程中,需要三个二进制文件:bootstrap、Linux 内核和Linux根文件系统。Bootstrap文件是可执行程序,它向用户提供简单的控制界面,并根据用户的选择,下载合适的Linux内核以及Linux根文件系统。 步骤 有了前面的背景知识,接下来就可以正式操作了,下面按照顺序给出了操作步骤: 配置DHCP Server 选用ISC dhcp-3.0,DHCP Server的配置文件是/etc/dhcpd.conf,配置文件的内容如下:

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