2024年5月5日发(作者：)

基于ARM11在Linux平台下网络通信的设计与实现

摘要：arm11系列微处理器是arm公司近年推出的新一代risc处

理器，其性能得到全面的提高。嵌入式linux有着微型的内核、可

裁剪的模块以及高性能的网络通信等功能。两者的结合能满足消费

类电子、无线设备、网络应用、汽车电子等嵌入式应用的需求。

关键词：arm11；linux；网络通信

中图分类号：tp316 文献标识码：a 文章编号：1009-3044（2013）

07-1553-03

随着cpu制造工艺的飞速发展，越来越多的高性能、低功耗的嵌

入式微处理器应用到我们生活中的各个方面，arm11采用arm公司

新一代的指令架构armv6，其主频最高可达到1ghz，功耗低至

0.4mw/mhz，采用8级流水线技术。另一方面，它对存储器系统进

行改善，使其更加适用于操作系统对硬件上的需求。

linux是在unix的基础上发展起来的，它是一种安全、稳定、免

费并且能移植到多种架构的处理器平台。linux分为多个模块，可

裁剪一些次要的模块以减小程序量，从而更好地满足微处理器对功

耗和成本的要求。

1 嵌入式linux软件开发环境的搭建

1.1 嵌入式linux开发环境简述

嵌入式linux驱动程序的开发需在以linux为内核的操作系统系

统下进行，为方便开发时的数据传输及信息反馈，安装vmware虚

拟机软件，并且在其中安装ubuntu 10.10操作系统。需要注意的

是，操作系统的版本不能太低，因为版本过低，很多工具都无法找

到对应的支持包，导致一些软件的失效。

ubuntu是以linux为内核的操作系统，在ubuntu安装之初，系

统会要求你输入要新建的账户和密码，这个新建的账户用于ubuntu

第一次启动时的默认登录账户。ubuntu10.10支持图形用户界面，

但linux中还有很多功能都不能以图形界面的形式表达。因此，要

学好linux，就必须对linux的命令行有比较深入的了解。

ubuntu10.10会自动安装vmware工具，用于虚拟机系统与宿主机

之间的文件传输等，即用户可以直接拖动宿主机的文件到虚拟机

中。若没有自动安装，则选择vm项下的install vmware tools进

行安装。

linux对普通用户有一定的权限限制，如安装一些支持包时就必

须以根用户的权限才能进行操作。为方便每次启动linux时都以根

用户登陆，可在第一次登陆时进入超级终端，并打开/etc/gdm目录

下的用户配置文件：。即每次登陆时都以root的权限

进行登陆。

1.2 交叉编译器

交叉编译器是一种计算机环境中运行的编译程序，能编译出可在

另外一种环境下运行的代码，我们就称这种编译器为交叉编译器。

该文中，我们要在cisc x86架构的普通个人电脑中编写代码，编

译后的程序在risc armv6架构的arm11微处理器中运行。

1.3 网络文件系统

nfs是network file system的简写，即网络文件系统。nfs允

许一个系统在网络上与他人共享目录和文件。通过使用nfs，用户

和程序可以像访问本地文件一样访问远端系统上的文件。 在嵌入

式开发中，nfs使得开发时硬件平台和电脑间文件的传输极为方便。

1.4 网络编程实验

实现典型的客户机/服务器程序。客户机、服务器模式要求每个

应用程序应由两部分组成：一个部分负责启动通信，另一个部分负

责对它进行应答。他们通常运行在不同的主机上，分别被称为客户

机和服务器。服务器是指能在网络上可提供服务的任何程序.客户

机是指用户为了得到某种服务所需要运行的应用程序。一个服务器

接受网络上客户机的请求，完成服务后将结果返回给客户机。

2 嵌入式linux硬件平台的搭建

2.1 linux引导程序

嵌入式linux引导程序一般选用u-boot，全称 universal boot

loader ，是遵循gpl条款的开放源码项目。首先设置拨码开关配

置arm11从sd卡中读取u-boot，再通过超级终端，将读取到的

u-boot拷贝到arm11板载的nand flash中，再设置启动方式配置

arm11从flash中启动，至此，完成嵌入式linux在arm11平台下

引导程序的加载。

2.2 linux内核

完成u-boot的加载后，内核文件可以直接通过超级终端从pc中

传输到嵌入式开发平台中。通常是把内核文件传输到nand flash

特定的地址中暂存起来，再通过烧写命令将该内核文件烧写到特定

的内核地址中去即完成嵌入式linux内核的烧写。

2.3 嵌入式linux文件系统

嵌入式linux文件系统中的文件是数据的集合，文件系统不仅包

含着文件中的数据而且还有文件系统的结构，所有linux 用户和程

序看到的文件、目录、软连接及文件保护信息等都存储在其中。常

用的文件系统为yaffs2文件系统和cramfs文件系统。yaffs是第

一个专门为nandflash存储器设计的嵌入式文件系统，适用于大容

量的存储设备，并且是在gpl协议下发布的。cramfs文件系统是专

门为norflash设计的只读压缩的文件系统，采用实时解压缩方式，

小巧且快速。

3 结束语

基于arm11在linux平台下网络通信程序的流程图总结如图2所

示。

本文就目前对于嵌入式linux及其网络通信进行阐述，以嵌入式

为知识背景，该设计主要由六个过程（nfs、交叉编译器、网络编

程实验、linux引导程序 、linux内核、嵌入式linux文件系统）

组成。其他嵌入式linux应用程序的编写过程也与此类似。

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