实验室实验1交叉开发环境搭建

1、项目一 交叉开发环境搭建1.能力培养目标l 熟悉项目开发的硬件系统l 掌握Linux宿主机的NFS共享的设置l 掌握串口调试工具的使用l 掌握宿主机与目标机的线路连接l 通过NFS共享，在目标机上运行程序2.项目任务要求（1）项目任务熟悉项目开发的硬件系统。搭建嵌入式软件项目开发环境，熟悉开发过程。（2）项目来源及应用不论开发任何软件项目，也不论项目大小，都需要事先搭建软件开发环境。掌握软件开发环境搭建和使用的方法，是所有项目的第一步，非常重要。熟悉软件项目编译、运行和调试的各种操作，减少以后重复该工作时所用的时间，能大大提高工作效率。（3）功能需求搭建项目开发环境，以个人电脑作为宿主PC机，

2、配置交叉编译环境，并与ARM目标机连接，通过NFS共享，在ARM目标机上运行交叉编译后的应用程序。熟悉交叉编译及程序运行方法，为以后的其他项目做准备。（4）开发环境需求硬件宿主机PC机、USB转串口线、网线 目标机ARM目标机软件宿主机windows系统：WinXP Xin7 其它： Linux 系统：RedHat 9 RHEL4 其它： VMware虚拟机: VMware Workstation 9 其它：串口调试工具：WinXP自带的超级终端Linux自带的minicom第三方串口工具: 目标机嵌入式Linux 3.项目预习（1）了解项目目标、项目任务要求、项目设计和项目实施步骤。（2）下

3、载本次实验所需要的软件：USB转串口驱动程序和超级终端软件。（3）完成第5大项中步骤。（4）回答以下问题l gcc是什么？如何使用gcc？l Make工具的作用是什么？如何编写makefile文件？l 什么是交叉编译？如何使用交叉编译工具？4.项目设计(1)宿主机与ARM目标机的通信示意图下图1描述宿主机（Windows系统、Linux虚拟机系统）以及ARM目标机的Linux系统三者之间的关系，以及文件传输和通信所使用的协议和线路。图1 交叉开发模式(2)项目开发流程项目开发的基本流程为：代码编写、交叉编译、通过NFS文件共享的方式mount到ARM目标机上运行。1）创建工程目录并编写源程序l

4、 方式一：在宿主机Linux虚拟机的项目开发目录中编写源代码。可以用任何编辑器编写源代码，如Vi、GEdit和Emacs等。l 方式二：在宿主机Windows下编辑、保存源代码并将其转移到Linux虚拟机的指定目录中。提示：使用VMware文件共享、samba服务或FTP等网络服务。2）编译工程利用Linux操作系统的宿主机进行交叉编译、汇编及连接，形成可在ARM目标机上执行的二进制代码（这种可执行代码并不能在宿主机上执行），可用两种方式编译：l 直接用交叉编译器arm-linux-gcc进行l 编写makefile文件，用make命令进行编译。3）通过NFS共享方式运行目标程序如图2所示，通

5、过NFS共享来把可执行文件所在项目工作目录挂载到目标机上运行。调试时可以使用串口进行调试。通过Windows的超级终端，或者Linux虚拟机的minicom，控制目标机，对其进行操作。图2 NFS共享方式5.项目实施（0） 熟悉目标机硬件系统（1）检查Linux虚拟机网络设置虚拟机的网络连接方式为桥接并且设备是connected，如图3、图4所示。图3 虚拟机设置界面图4 桥接设置界面有些同学选择上面的选项网络不好用，若不好用，则可按下面界面操作：（2）Linux虚拟机上，检查交叉编译器是否安装用以下命令可以检查Linux虚拟机是否已经安装好了交叉编译环境。#arm-linux-gcc -v思

6、考：如何设置交叉编译器的环境变量，并使其生效？提示：（1）PATH环境变量；（2）source命令。（3）Linux虚拟机上，设置虚拟机IP地址查看虚拟机IP#ifconfigLinux虚拟机IP需要设置为和ARM目标机同一个网段，并且不能相同。例如可以设置为0。#ifconfig eth0 0（4）Linux虚拟机上，设置NFS共享将/up-techpxa270cl设置为NFS共享目录，并确保NFS服务正在运行。NFS服务，可以实现两台Linux系统中文件的共享。在本书实验项目开发中，主要用于Linux虚拟机和ARM目标机之间文件共享，从而实现将实

7、验项目软件mount到ARM目标机上运行。点击Linux虚拟机系统主菜单运行“系统”“管理”，选择“服务器设置”，选择“NFS服务器”，点击“增加”，弹出如图6所示界面。在“基本”选项卡中，目录中填入需要共享的路径，在“主机”中填入允许进行连接的主机IP地址。设置为192.168.0.*或*，代表允许这个C类网段的所有机器都可以访问该共享。并选择允许客户对共享目录的操作为“读写”(Read/write)。如图5-图9所示： 图5设置NFS共享a图6设置NFS共享b“一般选项”选项卡设置，可以保留默认值。 图7设置NFS共享c“用户访问”选项卡设置，可以保留默认值；为了编程、操作方便，请将“远程

8、根用户当作本地根用户”，这样安全性虽然较差一些，但方便了开发。图8设置NFS共享d最后退出时则完成NFS 配置。配置好后，界面显示应如下图所示： 图9设置NFS共享e配置好后，需要在终端中输入“/etc/rc.d/init.d/nfs restart”命令，重新启动NFS服务，更改才会生效。#/etc/rc.d/init.d/nfs restart（5）开发系统物理连接a.连接电源（12V），将随机附带的一根电源线的一端插入到电源插座中，将另外一端插入目标机电源接口上；b.连接网线，将网线一端连接到目标机的网口上，另一端连接到PC机的网口上。c.连接串口线，一端连接PC机的串口，另一端连接到目

9、标机的UART0上（即COM1）； 注意：目标机具有两个串口，分别为UART0和UART1，UART0为左侧靠近电源接口的串口。串口可使用相应的USB转接线来代替，如USB-RS232转接线，安装或更新相应的驱动程序后，将转接线的USB头插入宿主机的USB接口，会将其转化为串口，具体串口的编号可查看宿主机Windows系统的“设备管理器”à“端口”。如图10所示。图10 串口设置（6）Linux虚拟机上，设置串口通信工具Putty简介：Putty是一个免费的、Windows平台下的telnet、serial和ssh客户端。用它来远程管理目标板十分好用，其主要优点如下：完全免费；在Wi

10、ndows 9x/NT/2000下运行的都非常好；全面支持ssh1和ssh2；绿色软件，无需安装，下载后在桌面建个快捷方式即可使用；体积很小，仅364KB (0.54 beta版本)；操作简单，所有的操作都在一个控制面板中实现。本书中使用它来代替超级终端使用。Putty操作指南：把Putty下载到机器上，双击putty.exe，出现如图11的启动界面。 图11 Putty启动界面点击“串口选项”，出现如图12所示界面。图12 串口界面在“连接到的串口”位置填写设备管理器中实际使用的串口号，选择为COM9，具体串口的编号可查看宿主机Windows系统的“设备管理器”à“端口”。“波特率

11、”设为115200，“数据位”设为8位，停止位设为1位，“奇偶校验位”设为无，“流量控制”设为无。设置界面如图13所示。图13 Putty设置界面点击会话选项“会话”，出现如图14所示界面。默认的连接类型为SSH。图14 连接类型选择界面选择“串口”，在“保存的会话”窗口输入想要保存的名字，我们输入名字为“neusoft”，如图15所示，点击“保存”按钮即保存了用户的配置，如图16所示。图15 保存设置界面图16 保存界面接着双击“neusoft”，即打开工作界面，如图17所示。图17 Putty调试界面完成串口通讯工具的设置。此处Putty界面就是目标机的操作界面！（7）关闭无线网，启动AR

12、M目标机，挂载NFS共享目录启动ARM目标机，Putty中将显示目标机的启动信息。按回车键，启动目标机Linux系统。正常启动后，会显示“rootIntel /#”，等待命令输入。然后，在终端程序中，用如下命令挂载共享目录，将Linux虚拟机的NFS共享目录/up-techpxa270cl挂载到ARM目标机的/mnt/nfs空目录中。在目标机上（Putty）上输入如下命令：#mount t nfs o nolock 192.168.0. 10:/up-techpxa270cl /mnt/nfs注意：mount：挂载命令-t nfs：挂载类型-o nolock：参数，不锁文件 192.168.0

13、.10:/up-techpxa270cl：宿主机上的文件夹 /mnt/nfs：目标机文件夹命令中的IP地址（0）为宿主开发机IP（Linux虚拟机），挂载成功后如图18所示。图18 NFS挂载成功如果出现version older than kernel等信息就说明挂载成功，如果出现Bad或failed信息，则说明挂载没成功， 要根据实际情况操作。如果挂载不成功，解决办法如下： 思考：如果在目标机上，mount宿主机的NFS共享目录不成功怎么办？提示：a) 测试网络连通性；b) NFS服务设置；c)查看无线网是否关闭a) 测试网络连通性先查看IP是否正确：命令如下：在虚拟

14、机上：ifconfig 查看IP是否为0在目标机上：ifconfig 查看IP是否为 05思考：目标机没有IP怎么办？提示：通过超级终端执行命令ifconfig检查ARM目标机的IP设置，可以用ifconfig命令查看，默认IP设置为05。如果IP没有设置，或者与宿主开发机设置的不在同一个网段，用ifconfig eth0 05修改为05。如果IP都对，则测试网络是否连能：命令如下：在目标机上：ping 05在目标机上：ping 0如果pin

15、g不通，原因可能是：没有连接网线或者连接松动，宿主机Linux系统的IP（0）和目标机的IP(05)配置不正确，windows防火墙未关闭、无线网卡未关闭、VM不是桥接（bridged）或者没有connected等。 b) 查看NFS服务设置service nfs status如果不是正在运行，则service nfs start或service nfs restartc)查看无线网是否关闭（8）在目标机(Putty)上操作NFS挂载成功之后，用cd命令切换到/mnt/nfs目录下，用ls命令可以看到Linux宿主机/up-techpxa270cl目

16、录下的所有文件和目录。如图19所示。#cd /mnt/nfs#ls图19 查看共享目录 （9）Linux虚拟机上编写示例程序源代码在Linux虚拟机中的/up-techpxa270cl 目录下创建目录test0，并在此目录下编写如下文件：main.c#cd /up-techpxa270cl#mkdir test0#cd test0参考代码：/* -main.c- */#include <stdio.h>int main(viod) printf("Hello is ok!n");printf("NFS is ok!n"); return 0;

17、 （10）Linux虚拟机上交叉编译#arm-linux-gcc main.c o hello（11）在目标机上(Putty)运行示例程序NFS挂载成功之后，用cd命令切换到/mnt/nfs目录下，用ls命令可以看到Linux宿主机/up-techpxa270cl目录下的所有文件和目录，运行刚刚编译好的程序hello和helloworld，并查看程序在目标机上运行的结果。 #cd /mnt/nfs#ls#cd test0#ls#./hello至此，我们的交叉开发环境就搭建好了，可以实现在Linux虚拟机上编写程序、编译程序，之后在目标机上运行程序的目的了，这样可以不用每次都把程序下载到目标机上，会大大方便开发过程和延长目标机的寿命！6.项目问题（1） 根据项目参考文档，说明本次实验中的硬件系统。（2） 说明本次实验中宿主机和目标机之间的通信连接。（3） 超级终端的作用是什么？（4） NFS文件系统挂载的作用、目的是什么？