摘要：本文介绍了在PowerPC405上利用嵌入式Linux来构建数字视频播放系统软件平台的过程，探讨了嵌入式Linux系统里交叉编译器、bootloader、Linux内核、根文件系统等几个主要部分的构建过程。
关键词：PowerPC405；嵌入式Linux；数字视频播放机；U－BOOT
引言：
数字视频播放设备在近几年的发展十分迅速，种类繁多。传统的视频播放设备（如DVD播放机）的软件系统一般都是一简单的控制环系统，没有操作系统，功能扩展和升级受到限制。本课题研究的便携式数字视频播放设备构建于嵌入式32位PowerPC405 CPU之上，运行Linux操作系统，以大容量的硬盘作为存储介质，具有网络功能。PowerPC405是IBM公司推出的一款专门针对嵌入式应用的RISC处理器，应用十分广泛。嵌入式Linux[1]作为一种开源的操作系统软件，具有、支持众多CPU、可裁减、支持网络、丰富的软件资源等特点。利用嵌入式Linux来构建数字视频播放系统的软件平台使得该播放机成本低，易于升级和管理，支持多种接口如USB，从而使得视频节目交换方便等优势，代表了该种设备未来发展的一个方向。本文主要探讨了构建应用于数字视频播放机的嵌入式Linux系统的bootloader、Linux内核移植的主要过程和可能碰到的问题，给出了相应的解决方案。
1 数字视频播放系统框图
（图1-1 码流播放系统硬件框图）
图1-1为本播放机的系统框图，其控制系统为基于PowerPC405的嵌入式Linux，通过其上的应用程序来把数据存储系统里的节目经过一定处理后搬移到码流控制系统里的FPGA里，由FPGA完成解密后送给解码系统，经过解码系统解压缩后输出RGB信号给显示设备来显示。其中我们要关注的就是控制系统里嵌入式Linux系统的搭建。
2 bootloader与Kernel的选择
准备好了开发工具链之后，就可以开始嵌入式Linux系统的开发，首先是bootloader的选择。
2.1 bootloader的选择
一般的PC机启动后先是进入BIOS，通过BIOS进行一定的系统初始化后，再引导操作系统如Windows或Linux等，而一般嵌入式系统里没有BIOS，但也需要实现类似功能的模块，这就是bootloader（引导装载器），其主要的功能是初始化CPU、内存等硬件设备，以及导入操作系统。Bootloader种类很多，如blob、lilo、grub、U－BOOT等。目前在嵌入式领域用得广泛的是denx公司的开源软件U－BOOT，它支持PowerPC、ARM、MIPS、x86等多种CPU，超过100种开发板，源码结构清晰，移植容易，开发文档丰富，用户在使用中可能碰到的问题一般都能够很快被解决。因此，我们选用U－BOOT做为开发板的bootloader。
根据不同的开发板，flash的大小以及型号不同，内存的大小不一样，启动方式的不同等使得利用U－BOOT时需要做一些相应的修改，以适应用户自己的开发板，具体移植方法及常见问题可参见[3]。
2.2 Linux内核的移植
bootloader初始化完系统硬件后，把Linux内核从外部存储介质中导入内存里，然后，就将控制权交给Linux内核，由内核来继续完成系统的引导工作。
如果内核里没有支持用户所使用的开发板，那么用户就需要自己手工修改Linux的内核，做一些相关的移植工作，要关注的是对开发板的硬件外设部分的处理，包括内核对板子硬件基本信息的处理，板上硬件设备的初始化、中断的分配等。
开发板级别的Linux内核移植方便的方法是利用内核里已有的且与用户使用的硬件平台接近的开发板为模板，在此基础上再做修改。我们使用的开发板与IBM walnut开发板类似，主要的外设包括硬盘、USB设备等都是利用PCI总线接口转接（PCI转IDE，PCI转USB），所以内核的移植工作主要有两部分， 一为bootloader和内核之间板子硬件信息的传递，二为PCI外设的初始化。
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