--- title: uClinux categories: embedded, arm, stm32, stm32f429 toc: no ... 組員 ---- * 竹內宏輝 * 陳勁龍 * 賀祐農 `Hackpad`_ uClinux架構 ------------ 與linux架構相同，主要的差異在MMU。在uClinux中沒有MMU機制，所以沒辦法實現虛擬記憶體( virtual memory )，故也不支援swap和分頁(paging)的機制， 所以必須在硬體啟動時，就把所有的行程(process)所需的記憶體分配好。 一個行程在執行前，系統必須為行程分配足夠的連續地址空間，然後全部載入到memory的連續空間中。 檔案系統名詞解釋 -------------- * Superblock 為每個檔案系統開始的位置， 其儲存資訊像是檔案系統的大小，空的和填滿的區塊，它們各自的總數和其他諸如此類的資料。 要從一個檔案系統中存取任何檔案皆須經過檔案系統中之superblock。 如果superblock損壞了， 可能無法從磁碟中去取得資料。 * Inode 每個文件或目錄由inode來表示，inode儲存的資訊包含有關大小，許可權，所有權和硬碟上的文件或目錄的位置數據。 uClinux的檔案系統:Romfs ------------------------- 由於沒辦法實現虛擬記憶體，所以必須採用romfs，因為它可以保證將檔案已連續的方式存放。 *特性 - 唯讀的檔案系統 - 無法寫入時複製(copy-on-write) 有多個呼叫者(callers)同時要求相同資源，他們會共同取得相同的指標指向相同的資源，直到某個呼叫者(caller)嘗試修改資源時。 系統才會真正複製一個副本(private copy)給該呼叫者，以避免被修改的資源被直接察覺到。 但因為uClinux沒有fork，故無法使用。 - XIP(Execute in place) 程式直接在flash上執行，而不必搬到RAM上。可以減少memory的使用，但執行速度較慢。 下圖為XIP示意圖 .. image:: /XIP.jpg xip_file_read(定義在uclinux/mm/filemap_xip.c) .. code-block:: c ssize_t xip_file_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t len, loff_t *ppos) { if (!access_ok(VERIFY_WRITE, buf, len)) // if the file can't access,return fault. return -EFAULT; return do_xip_mapping_read(filp->f_mapping, &filp->f_ra, filp, //mapping to the memory buf, len, ppos); } * romfs結構 .. image:: /romfs_struct.jpg * romfs_super_block 結構 定義在 include/linux/romfs_fs.h .. code-block:: c struct romfs_super_block { __be32 word0; __be32 word1; __be32 size; __be32 checksum; char name[0];//volume name : 使用者給予此系統一個名稱 }; word0和word1的值是固定的，其值分別為 "-rom" 和 "1fs-"，使系統知道它是romfs檔案系統。 size表示romfs系統合法存取的大小(整個檔案系統的大小)，也就是最後一個文件的結束位置。 checksum用來檢查檔案的正確性 romfs_checksum定義在 fs/romfs/super.c line:499 * romfs_inode結構 .. code-block:: c struct romfs_inode { __be32 next; /* low 4 bits see ROMFH_ */ __be32 spec; __be32 size; __be32 checksum; char name[0]; }; spec表示文件類型定義在include/linux/romfs_fs.h .. code-block:: c #define ROMFH_HRD 0 //永久連結(hard link) #define ROMFH_DIR 1 //目錄(directory) #define ROMFH_REG 2 //一般(regular file) #define ROMFH_LNK 3 //連結(symbolic link) #define ROMFH_BLK 4 //block device #define ROMFH_CHR 5 //character device #define ROMFH_SCK 6 //socket #define ROMFH_FIF 7 //fifo - hard link 與 symbolic link hard link是系統中有效的連結，所儲存的內容會指向記憶體中 而 symbolic link，則是把指標指向hard link，所以如果所指向的hard link被刪除，就無法再存取此檔案了。 - block device和character device 兩個都是跟IO有關。 block device為固定大小長度來傳送資料且可以隨機存取，如硬碟或是光碟機。 而character device 以不定長度的字元傳送資料且只能循序存取，如終端機、印表機。 Process State -------------- Scheduler ------------ Interrupt Handler ------------------ 作業系統架構 ------------ 硬體驅動原理 ------------ * GPIO - `Linux GPIO interface`_ * EXTI, NVIC - interrupt handling 效能表現 -------- 參考資料 -------- * `Introduction to uClinux`_ * `Getting Familiar with uClinux/ARM 2.6`_ * `Practical Advice on Running uClinux on Cortex-M3/M4`_ * `µClinux for ARM Cortex-M3`_