應用PCS進行嵌入式Linux的研究

 1.引言

　　嵌入式Linux是一種開放源碼的真正32位的操作系統(tǒng)，并且可以進行裁減和優(yōu)化，性能穩(wěn)定，并且支持多任務和軟實時，所以深受開發(fā)者的信賴。它支持從IntelX86到MotorolaPowerPC，ARM,CompaqAlpha等多種硬件平臺，并且提供了豐富的軟件資源，具有強大的網(wǎng)絡支持功能，支持GUI開發(fā)，并且嵌入式Linux的開發(fā)技術資源豐富。如何管理各個應用在系統(tǒng)中無沖突安全地工作？如何把開發(fā)的系統(tǒng)快速的轉(zhuǎn)化為可發(fā)布的產(chǎn)品？如何優(yōu)化和管理嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)過程，保證在有限的工期之內(nèi)完成高質(zhì)量的產(chǎn)品？使用平臺創(chuàng)建套件(PCS)來開發(fā)嵌入式Linux應用可以很好地解決這些問題。

　　2.平臺創(chuàng)建套件介紹

　　平臺創(chuàng)建套件(PlatformCreationSuit)是由Metrowerks公司開發(fā)的一套專門用于進行嵌入式Linux應用的一套系統(tǒng)，它提供的主要功能有:配置操作系統(tǒng)，開發(fā)自己的應用，自動編譯(Build)，部署(Deploy),調(diào)試(Debug),檢查許可文件，集成新的軟件等等。

　　平臺創(chuàng)建套件包含三個主要的組成部分：

　　目標向?qū)Чぞ?TargetWizardTools),用來管理，配置，擴展，生成和部署傳統(tǒng)的開放源碼的Linux軟件元素，來全面的支持目標產(chǎn)品的需要。如圖一。目標向?qū)Чぞ咛峁┝藬U展基本的Linux環(huán)境的功能，它允許集成千萬種可下載的開放源代碼和二進制應用，GNU工具集，新的Linux內(nèi)核，或者用來提高內(nèi)核功能的改進的設備支持，安全，實時性能，服務質(zhì)量(QOS)和網(wǎng)絡等部件。

　　CodeWarrior可視化開發(fā)環(huán)境，用來進行項目管理，創(chuàng)建和生成嵌入式Linux應用軟件。CodeWarrior可視化開發(fā)環(huán)境是一個非常優(yōu)秀的可視化開發(fā)工具，包括編輯環(huán)境，調(diào)試環(huán)境和項目管理功能，快速開發(fā)工具，等等。因為CodeWarrior可視化開發(fā)環(huán)境已被眾多的嵌入式應用開發(fā)人員所熟悉，這里不再詳細介紹。

　　板極支持包工具(BoardSupportPackage),包括用來創(chuàng)建，部署和調(diào)試操作系統(tǒng)，驅(qū)動程序，和針對目標硬件平臺的應用所需要的所有元素，通常一個BSP中包括Linux內(nèi)核，設備驅(qū)動程序，應用和服務，各種類庫，GNU工具集(編譯器，連接器，等等)，部署向?qū)У鹊取?br />

　　這張圖是PCS中最常用的模塊：TargetWizard的界面。在TargetWizard中所有的部件都以樹型結構顯示，部件的圖標表明它的狀態(tài)，這樣整個系統(tǒng)中各個部件及其狀態(tài)都一目了然。開發(fā)者可以很方便的對部件進行裁減，只要通過簡單菜單操作來打開(Enable)和關閉(Disable)就可以對系統(tǒng)中的部件進行配置。PCS會自動管理各個部件之間的依賴和沖突關系,這就避免了開發(fā)者在研究部件依賴關系和解決部件沖突的時候花費大量的時間。開發(fā)者在打開一個部件的時候，如果它所依賴的部件并沒有打開，那么在狀態(tài)窗口中會顯示出這個部件的依賴信息，開發(fā)者可以根據(jù)這些信息逐一地解決。當有沖突的時候，在狀態(tài)窗口中會顯示出具體的沖突信息，開發(fā)者可以順利地解決問題。在沒有沖突檢測的情況下，開發(fā)者可能意識不到?jīng)_突的存在，而直到運行的時候才發(fā)現(xiàn)沖突的存在,PCS在很大程度上避免了類似問題的發(fā)生。

　　TargetWizard同時與其它的功能模塊緊密相連，PackageEditor是一個可視化的環(huán)境來導入新的驅(qū)動程序、應用和庫文件,PCS同時也提供了手動方式來完成這些功能的方法;LinuxKernelImportTool可以用來導入新的Kernel;GNUToolchainImportTool可以用來導入新的toolchain;DebianBinaryImportTool允許開發(fā)者下載并導入多種公開發(fā)布的DebianGNU/Linux二進制應用程序;ExportBSPtool可以用來導出BSP,是生成BSP的工具;SkeletonDeploymentWizard是可以設置一些通用屬性的部署工具;GDB(GNUDebugger)和DDD(DataDisplayDebugger)是目標鏡像文件已經(jīng)部署到目標板上的調(diào)試工具。

　　3.基于平臺創(chuàng)建套件的嵌入式Linux應用的開發(fā)過程

　　進行嵌入式Linux的開發(fā)大致都采用以下的開發(fā)過程：

　　1.基于功能需求選擇一個目標板(MCG,Force,PC104,PPC,等等)或者根據(jù)需求選擇一個處理器(購買一個評估開發(fā)板)和外圍芯片，定制目標板。

　　2.定制和配置操作系統(tǒng)。

　　3.開發(fā)定制的應用。

　　4.重新配置軟件，進行部署。

　　5.維護軟件。

　　使用平臺創(chuàng)建套件(PCS)可以加速整個嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)過程。下面介紹使用平臺創(chuàng)建套件(PCS)進行嵌入式系統(tǒng)開發(fā)可以采用的詳細的開發(fā)過程。

　　•評估硬件和軟件

　　根據(jù)功能需求購買評估目標板或定制目標板，并準備開始進行自己的設計。

　　•安裝PCS和BSP