嵌入式微处理器实验指导实验一二三四五.docx
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嵌入式微处理器实验指导实验一二三四五
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./configure，
2）然后执行make，
3）编译成功后执行makeinstall。
2、进入/opt/WXL/wxl210/linux2.6.35wxl210exp20131202路径下，运行命令：
ctags–R*
然后运行：
vi–tWXL_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–tWXL_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nanderase、nandread、nandwrite、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uboot状态；
3.用命令查看单板的环境变量，设置好网络相关的数据，pingpc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nanderase、nandread和nandwrite命令，掌握利用nandwrite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nanderase和nandwrite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zImage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:
#include
main（）
{
intI;
printf（“pleaseinputthevalueofIfrom1to5:
\n”）;
scanf（“%d”,&i）;
if（i==1）
visit（）;
elseif（i==2）
study（）;
elseif（i==3）
play（）;
elseif（i==4）
watch（）;
elseif（i==5）
listen（）;
else
printf（“nothingtodo\n”）;
printf（“thisisawonderfulday\n”）;
}
m.h:
voidvisit（）;
voidlisten（）;
voidwatch（）;
voidstudy（）;
voidplay（）;
study.c:
voidstudy（）
{
printf（“studyembeddedsystemtoday\n”）;
}
listen.c:
voidlisten（）
{
printf（“listenEnglishtoday\n”）;
}
play.c:
#include
voidtoday（）
{
printf（“playfootballtoday\n”）;
}
visit.c:
#include
voidvisit（）
{
printf（“visitfriendtoday\n”）;
}
watch.c:
include
voidwatch（）
{
printf（“watchTVtoday\n”）;
}
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hello.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
#lsmod
2）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（structmem_dev）的大小值，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（KERN_INFO"Hello,world!
/n"）;
system（“ls-al/etc/passwd/etc/shadow”）;
2.完成“字符设备驱动实验代码.rar”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,S_IRUGO）;
的作用，掌握加载的时候给static变量重新赋值的方法；
Insmodmemdev.komem_major=250
5.在memdev.c中将staticmem_major=MEMDEV_MAJOR;
这行修改成：
staticmem_major=0;后重新编译，加载，然后用cat/proc/devices查看设备名为memdev的字符设备的主设备号是多少；
250
6.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（“mknod/dev/memdev0c2500”）;
system（“mknod/dev/memdev0c2501”）;
【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1~6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
2.在宿主机上编译测试驱动的文件app-mem.c
3.在目标板创建设备节点（设备文件）后，运行app-mem
4.在安装驱动模块时指定主设备号
5.在memdev.h中将mem_major设为0
主设备号被分配为250
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
卸载原memdev模块，重新安装
查看设备文件是否创建成功
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