嵌入式系统。实。验。
指。导。
书。1.1 熟悉linux 开发环境。
一、实验目的。
熟悉linux 开发环境，学会基于mini6410 的linux 开发环境的配置和使用。使用linux 的arm -linux-gcc-4.5.
1 编译，使用基于nfs 方式的**调试，了解嵌入式开发的基本过程。
二、实验内容。
本次实验使用fedora 9.0 操作系统环境，安装arm-linux 的开发库及编译器。创建一个新目录，并在其中编写 和makefile 文件。
学习在linux 下的编程和编译过程，以及arm 开发板的使用和开发环境的设置。**已经编译好的文件到目标开发板上运行。
三、预备知识。
1．有c 语言基础。
2．会使用linux 下常用的编辑器。
3．掌握makefile 的编写和使用。
4．了解linux 下的编译程序与交叉编译的过程。
四、实验设备及工具（包括软件调试工具）
硬件：mini6410嵌入式实验平台、pc机pentium 500以上， 硬盘10g以上。
软件：pc机操作系统fedora9＋minicom＋arm-linux 开发环境
五、实验步骤。
1、建立工作目录。
2、编写程序源**。
在linux 下的文本编辑器有许多，常用的是vim 和xwindow界面下的gedit 等，我们在开发过程中推荐使用vim，用户需要学习vim 的操作方法，请参考相关书籍中的关于vim 的操作指南。 kdevelope、anjuta 软件的界面与vc6.0 类似，使用它们对于熟悉windows环境下开发的用户更容易上手。
实际的 源**较简单，如下：
我们可以是用下面的命令来编写 的源**，进入hello 目录使用vi 命令来编辑**：
按“i”或者“a”进入编辑模式，将上面的**录入进去，完成后按esc 键进入命令状态，再用命令“：wq”保存并退出。这样我们便在当前目录下建立了一个名为 的文件。
3、编写makefile
要使上面的 程序能够运行，我们必须要编写一个makefile 文件，makefile 文件定义了一系列的规则，它指明了哪些文件需要编译，哪些文件需要先编译，哪些文件需要重新编译等等更为复杂的命令。使用它带来的好处就是自动编译，你只需要敲一个“make” 命令整个工程就可以实现自动编译，当然我们本次实验只有一个文件，它还不能体现出使用makefile 的优越性，但当工程比较大文件比较多时，不使用makefile 几乎是不可能的。下面我们介绍本次实验用到的makefile 文件。
下面我们来简单介绍这个makefile 文件的几个主要部分：
cc 指明编译器。
exec 表示编译后生成的执行文件名称。
objs 目标文件列表。
cflags 编译参数。
ldflags 连接参数。
all： 编译主入口。
clean ：清除编译结果。
注意：“$cc) $ldflags) -o $@objs)” 和“-rm -f $(exec) *elf *.gdb *.
o” 前空白由一个tab 制表符生成，不能单纯由空格来代替。
与上面编写 的过程类似，用vi 来创建一个makefile 文件并将**录入其中
4、编译应用程序。
在上面的步骤完成后，我们就可以在hello 目录下运行“make”来编译我们的程序了。如果进行了修改，重新编译则运行：
注意：编译、修改程序都是在宿主机（本地pc 机）上进行，不能在minicom 下进行。
5、**调试。
在宿主pc 计算机上启动nfs 服务，并设置好共享的目录，具体配置请参照前面第一章第四节中关于嵌入式linux环境开发环境的建立。在建立好nfs 共享目录以后，我们就可以进入minicom 中建立开发板与宿主pc 机之间的通讯了。
如果不想使用我们提供的源码的话，可以再建立一个nfs 共享文件夹。如/root/share，我们把我们自己编译生成的可执行文件复制到该文件夹下，并通过minicom 挂载到开发板上。
再进入/host目录运行刚刚编译好的hello 程序，查看运行结果。
注意：开发板挂接宿主计算机目录只需要挂接一次便可，只要开发板没有重起，就可以一直保持连接。这样可以反复修改、编译、调试，不需要**到开发板。
六、思考题。
1．makefile 是如何工作的？其中的宏定义分别是什么意思？
1.2 多线程应用程序设计。
一、实验目的。
1. 了解多线程程序设计的基本原理。
2. 学习pthread库函数的使用。
二、实验内容。
1、读懂的源**，熟悉几个重要的pthread库函数的使用。掌握共享锁和信号量的使用方法。
2、进入/arm6410/code/02_pthread目录，运行make产生pthread程序，使用nfs方式连接开发主机进行运行实验。
三、预备知识。
1．有c 语言基础。
2．会使用linux 下常用的编辑器。
3．掌握makefile 的编写和使用。
4．了解linux 下的编译程序与交叉编译的过程。
四、实验设备及工具。
硬件：mini6410嵌入式实验平台、pc机pentium 500以上， 硬盘10g以上。
软件：pc机操作系统fedora9＋minicom＋arm-linux 开发环境
五、实验原理。
1、多线程程序的优缺点。
多线程程序作为一种多任务、并发的工作方式，有以下的优点：
提高应用程序响应。这对图形界面的程序尤其有意义，当一个操作耗时很长时，整个系统都会等待这个操作，此时程序不会响应键盘、鼠标、菜单的操作，而使用多线程技术，将耗时长的操作置于一个新的线程，可以避免这种尴尬的情况。
使多cpu系统更加有效。操作系统会保证当线程数不大于cpu数目时，不同的线程运行于不同的cpu上。
改善程序结构。一个既长又复杂的进程可以考虑分为多个线程，成为几个独立或半独立的运行部分，这样的程序会有利于理解和修改。
libc中的pthread库提供了大量的api函数，为用户编写应用程序提供支持。
2 实验源**结构流程图。
实验为著名的生产者-消费者问题模型的实现，主程序中分别启动生产者线程和消费者线程。生产者线程不断顺序地将0到1000的数字写入共享的循环缓冲区，同时消费者线程不断地从共享的循环缓冲区读取数据。流程图如图2-1所示：
3 生产者写入共享的循环缓冲区函数put
void put(struct prodcons *b,int data)
pthread_mutex_lock(&b->lock); 获取互斥锁。
while ((b->writepos+1)%buffer_size ==b->readpos) /如果读写位置相同。
pthread_cond_wait(&b->notfull,&b->lock);
/等待状态变量b->notfull,不满则跳出阻塞。
b->buffer[b->writepos] =data; /写入数据。
b->writepos++;
if (b->writepos >=buffer_size) b->writepos = 0;
pthread_cond_signal (&b->notempty); 设置状态变量。
pthread_mutex_unlock(&b->lock); 释放互斥锁。
4 消费者读取共享的循环缓冲区函数get
int get (struct prodcons *b)
int data;
pthread_mutex_lock(&b->lock); 获取互斥锁。
while (b->writepos ==b->readpos) /如果读写位置相同。
pthread_cond_wait(&b->notempty,&b->lock);
//等待状态变量b->notempty，不空则跳出阻塞。否则无数据可读。
data = b->buffer[b->readpos]; 读取数据。
b->readpos++;
if (b->readpos >=buffer_size) b->readpos = 0;
pthread_cond_signal(&b->notfull); 设置状态变量。
pthread_mutex_unlock(&b->lock); 释放互斥锁。
return data;
5 生产、消费流程图：
生产消费流程图如下图2-2所示：
6、主要的多线程api
1、线程创建函数：
int pthread_create (pthread_t * thread_id,_const pthread_attr_t *_attr,void *(start_routine) (void *)void * restrict_arg);
2、获得父进程id
pthread_t pthread_self (void)
3、测试两个线程号是否相同：
int pthread_equal (pthread_t __thread1,pthread_t __thread2)
4、线程退出：
void pthread_exit (void * retval)
5、等待指定的线程结束：
int pthread_join (pthread_t __th,void **thread_return)
6、互斥量初始化：
pthread_mutex_init (pthread_mutex_t *,const pthread_mutexattr_t *)
7、销毁互斥量：
int pthread_mutex_destroy (pthread_mutex_t *_mutex);
嵌入式系统实验指导书
目录 1 第1章 el arm 830 实验系统的资源介绍 1 第2章基于arm系统资源的实验 30 实验一 ads1.2开发环境创建与简要介绍 31 实验二基于arm的汇编语言程序设计简介 39 实验三基于arm的c语言程序设计简介 44 实验四基于arm的硬件boot程序的基本设计 49 实验五...
嵌入式系统实验指导书
嵌入式系统 课程组。申屠浩鲍可进主编。计算机科学与通信工程学院计算机工程系。二 八年七月。目录。实验一 ads1.2 开发环境 3 1.实验目的 3 2.实验内容 3 3.实验步骤 3 4.c程序的相关说明 13 实验二 gnu交叉工具链的编译 17 1.实验目的 17 2.实验内容 17 3.实验...
嵌入式系统 实验指导书
大连民族学院。计算机技术与工程学院。嵌入式软件开发概论 实验指导书 1 1 学时。4 学时。2 实验目的。掌握嵌入式交叉编译原理 了解嵌入式交叉编译环境的结构及配置方法，熟悉linux下的nfs和samba服务的配置，掌握gcc编译命令的使用。3 实验内容。编写c语言源程序。利用交叉编译器进行交叉编...