TA的每日心情 | 开心
2019-11-20 15:05 |
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1 uCLinux及KVM简介6 O4 U4 C/ S! |: [7 M+ K0 j% F
* W+ ]- W/ X1 a- DuCLinux是一款优秀的嵌入式Linux操作系统，是micro-Conrol-Linux的缩写，同时也是开放源码的嵌入式Linux的典范之作。uCLinux主要是针对目标处理器没有存储管理单元MMU(Memory Management Unit) 的嵌入式系统而设计的，它已经被成功地移植到了很多平台上。它秉承了标准Linux的优良特性，经过各方面的小型化改造，形成了一个高度优化的、代码紧凑的嵌入式Linux。虽然它的体积很小，却仍然保留了Linux的大多数优点：稳定、良好的移植性、优秀的网络功能、对各种文件系统完备的支持和标准丰富的API。它专为嵌入式系统做了许多小型化的工作，目前已支持多款CPU。其编译后的目标文件可控制在几百KB数量级，并已被成功地移植到很多平台上。
, p/ r; X( f% r. W) p' l2 M; t8 [ j
' q1 N, p A7 R: \" l: jKVM是一种专门为嵌入式设备使用的JAVA虚拟机，它主要为J2ME CLDC使用。KVM可以理解为K Virtual Machine或者是 KJava Virtual Machine。是一种精简，可移植的，专门为小设备，有内存，CPU等资源限制(例如：手机，PDA，POS机等嵌入式设备)设计的JAVA虚拟机。
* C7 X7 G: p; S; w- t" N. c, m3 ]4 p! x. J
KVM的目的是创造一个尽可能小的且尽可能完整的JAVA虚拟机，使开发者不用像开发C语言一样关心硬件，而通过JAVA语言来进行开发，达到一次编译，各种平台使用的目的。/ _+ L( i4 b: a C
3 B t; G' |( x 2 获取并安装交叉开发工具6 a* d( o; d" r% V7 L3 v
- Z" d9 B8 Q6 y. y4 b
从http://sourceforge.net/project/showfiles.php?group_id=58162&package_id=54041获取ARM-elf-tools交叉编译安装包。这里笔者曾经使用arm-elf-tools-20030314.sh编译KVM，但遇到编译错误。所以建议各位读者下载arm-elf-gcc3.0以上的版本进行编译。
+ K, @. `" {3 [7 u4 Z& V' v* t
& R7 n8 C0 t( v 3. 获取KVM源代码
4 T' R o2 k& i7 U( L; D
5 e" v( U% ~# T( _" J' r# g1 W6 R从http://www.sun.com/software/communitysource/j2me/cldc/download.xml获取KVM的源代码文件。) _& [* |# F3 T1 d( `. l8 {( Q
1 T0 F1 ~/ C$ l7 i' n5 ^- M) B
4. 修改KVM的Makefile" C( S7 N6 {; I4 X7 U8 b' B5 P
: a( \ a( H5 }7 [6 G) |6 c
下载并且解压CLDC后，下面讲述KVM具体的移植过程：2 g0 o8 i( i5 @" _. P
( [; K' ~# x4 W: H- l
修改j2me_cldc/kvm/VmUnix/build/Makefile文件! }8 \, d/ C3 v2 F; N
该Makefile是编译KVM所用到的，因为KVM是用C语言实现的，所以从理论上来讲，也只要使用针对不同体系结构CPU的编译器编译KVM即可，这样也就是如何实现交叉编译KVM的问题了。/ ]7 o3 @* G C8 B. @
: I( D4 V( \3 m& g$ j修改Makefile文件需要熟悉makefile的语法规则，这里不对该语言规则详细讲述，只对修改Makefile过程中涉及的内容做解释，请读者参阅关于makefile语法规则方面的相关资料。所涉及的Makefile修改部分如下：. `# p1 h6 e# B
ifeq ($(PLATFORM), linux)- F; o& }1 s: l" N' d
# 注释掉原有LIBS = -lm -lnsl
+ h3 a) v; v/ S# LIBS = -lm –lnsl" G. u/ t5 k/ Q. \0 r- d$ X
# 添加如下一行# L+ |2 z# H& K' ^. J. B& \. Q6 x
LIBS =& \# y' g/ f4 w. T' @+ V( f, A
# 注释掉原有CPPFLAGS = -DUNIX -DLINUX -D$(ARCH)
# t8 h- `4 R" b! [' P/ _( M# CPPFLAGS = -DUNIX -DLINUX -D$(ARCH)3 F4 q- d1 T6 i i! W, N; \
# 修改CPPFLAGS 定义如下：( T. k& e8 d/ V0 Z3 w
CPPFLAGS = -D$(ARCH)
4 {0 s$ C# E' Z' T; s" M-I$(TOP)/kvm/VmCommon/h -I$(TOP)/kvm/VmUnix/h
7 H) p4 O1 U) a- m, g-I$(TOP)/kvm/VmExtra/h -I$(TOP)/jam/h -I$(TOP)/kvm/VmCommon/src. L. X+ c$ z& T4 K$ d; l
endif, t, ?' g0 k' t) w, c( Q# `* H
BUILD_ROOT=/usr/local/ J- P; V9 a! ]5 O5 E; v1 T
lib1=${BUILD_ROOT}/lib/gcc-lib/arm-elf/3.0
7 `' d" `4 e. Y% w2 I/ \! B6 r olib=${BUILD_ROOT}/arm-elf/lib9 K; e$ T- m) N8 S$ U9 o( v0 S
include=${BUILD_ROOT}/arm-elf/include/
0 u1 q; [* y- j0 I$ N2 L, t7 ~% p6 m# 用arm-elf-gcc定义CC，并指明包括的头文件路径和编译选项
. W: M$ d: o/ }2 F# ~9 S6 q( m" Z# ~CC=arm-elf-gcc -I$(include) -D__uClinux__ -D__USE_BSD=13 B, I, K* X, @& d
# 用arm-elf-ld定义LD，连接目标文件时使用
# L1 ]) f! [8 _. Y! e$ lLD=arm-elf-ld& n! h8 T$ R6 S1 }: I! U0 V
WEC_LDFLAGS=-L./ -L${lib} -L${lib}/lib -L${lib}/libc -L${lib1} -T${lib}/elf2flt.ld0 e7 Z0 S% L' \7 q9 O7 }- ~
EXTLIBS= -lc -lgcc -lc
j, E! }9 q* O9 e. s% o/ tLDFLAGS =; G# d0 F9 N. I
ifeq ($(GCC), true)
/ f4 o2 c+ A3 ?% S5 S$ r0 [2 \$ j6 A' H. u; Z
# 注释掉CC = gcc， 事实上由于ifeq ($(GCC), true) 不成立，该处不会执行到。3 |; X7 _& ^5 c" M2 ]' i
# CC = gcc& W" X) R" q# z. u D' N3 v
CFLAGS = -Wall $(CPPFLAGS) $(ROMFLAGS) $(OTHER_FLAGS)) m1 M3 z4 X) B- d- a
DEBUG_FLAG = -g0 u1 j* P/ D% \( [
OPTIMIZE_FLAG = -O2* k) B+ v; s2 D
else; n3 c+ N1 I4 C
# 注释掉CC = cc 一行，这样，系统采用CC=arm-elf-gcc 编译KVM o5 Q* i5 h9 b& D' E" r/ u z+ h
# CC = cc+ Y0 P$ q0 c: c! \; Z$ f/ V: E3 P
CFLAGS = -Xa $(CPPFLAGS) $(ROMFLAGS) $(OTHER_FLAGS)
+ q' I' m3 y" H# T2 GDEBUG_FLAG = -g -xsb5 M: n; D/ ^$ U3 `, H1 i
OPTIMIZE_FLAG = -xO2( u6 t w2 s0 S3 S
endif. z2 {* w4 @2 Y3 P& l
DEBUG_FLAG += -DINCLUDEDEBUGCODE=1
$ A! r0 W& y4 B5 t$(TOP)/tools/jcc/ROMjavaUnix.c $(TOP)/tools/jcc/nativeFunctionTableUnix.c: jcc
7 v% G- `" x; }% JUnix
4 s) D. M0 V5 V5 U$ r.PHONY: jccUnix
4 z0 o# T: G% |1 V8 L5 XjccUnix:
( q7 D i; H' v@(cd $(TOP)/tools/jcc; $(MAKE) unix)
T8 i! k0 h9 F) w1 l2 Okvm$(j)$(g): obj$j$g/ $(CLEANUPXPM) $(OBJFILES)
" H8 a' P" X b@Echo "Linking ... $@"
( z6 P- k7 s/ Q& L# 注释掉@$(CC) $(OBJFILES) -o $@ $(LIBS) $(EXTLIBS) 一行
% z9 _, M$ C4 }* l d4 P( s2 t9 E# @$(CC) $(OBJFILES) -o $@ $(LIBS) $(EXTLIBS): \2 @% L7 h+ f7 N9 Y7 m
# 用arm-elf-ld连接目标文件
( N% W/ d0 Q& d, g2 O |$(LD) -o kvm.x $(WEC_LDFLAGS) -r -d $(OBJFILES) $(LIBS) $(EXTLIBS) -Map kvm.map
& y1 H1 o, K9 l. a; v: D8 J% `$ s" q) N& m a4 z
5. 编译uCLinux版本的KVM
+ Z0 ~1 S: ^' t8 z S# d
7 Q4 W" v4 ~$ B. k+ E/ y; r修改Makefile后，切换到j2me_cldc/build/linux目录，执行make命令编译kvm。如果不能通过编译，建议用arm-elf-gcc3.0以上版本的交叉编译工具进行编译。编译完成后，将在j2me_cldc/kvm/VmUnix/build目录下生成kvm.x文件，因为uClinux操作系统上可执行文件都必须为Flat格式，需用elf2flt工具对kvm.x进行转换。在终端提示符下执行如下命令：+ ] l" n7 L6 F$ ^! s
elf2lft –o kvm kvm.x
3 b+ r; R1 |( O4 v( @ K生成kvm可执行文件，至此，整个kvm编译过程完成。8 _8 h# x& F9 b1 p4 \+ q, _
+ ~, @# h1 {2 [" l+ H9 D% P
6. 测试KVM$ _7 P- m# k" s7 A1 v) j$ H( p
. |2 O) x- _. n5 h5 c* X0 H( \. L2 c
这样编译出来的kvm是针对ARM体系结构的，所以在Red Hat Linux 7.3系统上无法运行，读者可以编辑“Hello World”程序。然后在终端提示符下做如下测试：( h6 N+ {" C0 F
! o3 w( R6 J5 d
./kvm –classpath j2me_cldc/samples/classes HelloWorld
( _/ Q! G" N( M, Y& H2 \, @. P程序报错，这说明当前编译出来的KVM不是针对X86体系结构。接下来下载kvm到运行uClinux操作系统的嵌入式设备上，再测试kvm。
- A' m: L6 |3 t1 V! C# P9 J
/ h$ l( Y4 I- p& [拷贝kvm以及HelloWorld.class到 uClinux-dist/romfs/bin目录下执行make image，生成包含kvm及HelloWorld.class的romfs.img! \. p" g: K- h4 q& J
下载image.ram和romfs.img到板子上uClinux系统启动后，输入如下命令测试
7 w9 B( @# w$ V& J' F./kvm –classpath /bin HelloWorld
. I. s* t8 d4 B" h$ T3 ]
; ?8 j: M/ F- J' Q 7. 小结8 {% _+ m5 c2 w7 X, U7 q+ v: A
0 m V4 m5 N" o1 E本文以uCLinux嵌入式操作系统为例讨论了KVM的移植过程，若读者希望在其他体系结构的嵌入式Linux(比如PPC Linux, MIPS Linux)系统上移植KVM，可以根据其编译环境修改KVM的Makefile进行编译。如果为让系统支持更多的功能，如MIDP等，则需要作进一步的研究与探索。5 ~: b, X" ~% u! F! o( c
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发表于 2018-10-17 13:57
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