Xây dựng môi trường phát triển tích hợp có giao diện đồ họa trên linux cho uclinux trên vi xử lý motorola dragonball vz328

CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS. Lê Ngọc Minh
Cán bộ chấm nhận xét 1: TS. Thoại Nam
Các bộ chấm nhận xét 2: TS. Trần Viết Huân

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày 24 tháng 07 năm 2006


LỜI CẢM ƠN
Trước tiên, tôi xin chân thành cảm ơn TS. Lê Ngọc Minh đã nhiệt tình hướng dẫn và
định hướng để tơi hồn thành luận văn này.
Cảm ơn Ba, Mẹ ln động viên tinh thần và khuyến khích tơi hoàn thành tốt luận văn.
Xin chân thành cảm ơn các bạn Nguyễn Thanh Hiên và Nguyễn Anh Kiệt đã cho tôi
những ý kiến quý báu về đề tài.
Xin cám ơn bạn Hồ Văn Trọng và Hà Thủy Tú, những kiến thức và kinh nghiệm của
các bạn đã giúp tôi rất nhiều.
Cuối cùng, xin cảm ơn Thu Hiền, em đã động viên, khuyến khích và góp ý cho tơi rất
nhiều trong việc thực hiện đề tài.


Luận Văn Thạc Sĩ

TĨM TẮT
Ngày nay, hệ thống nhúng có mặt ở khắp mọi nơi. Thật ra, chúng ta gặp rất
nhiều hệ thống nhúng trong cuộc sống hằng ngày mà chúng ta có thể khơng nhận ra.
Chúng xuất hiện ở nhiều hình dạng và kích thuớc, từ những thiết bị điều khiển từ xa
cho tới máy tính trong xe hơi. Những thiết bị này quá thông dụng đến nỗi chúng ta

hồn tồn khơng thể nhận ra rằng chúng ta đang giao tiếp với máy tính.
Nếu so với PC (Personal Computer), vai trò của hệ điều hành trong một hệ
thống nhúng cũng không kém tầm quan trong. Những hệ điều hành này cho phép
chúng ta đưa những tính năng thường thấy ở những thiết bị lớn vào những vật dụng
phổ biến như đầu máy video (Video Cassette Recorder - VCR) với chi phí thấp. Chính
điều này tạo nên một trong những tính chất hấp dẫn của thiết bị nhúng, đó là sự đa
dạng cả về kích thước vật lý lẫn sức mạnh tính tốn. Hiện nay trên thị trường có nhiều
hệ điều hành cho các thiết bị nhúng và một trong số đó là uClinux.
Tuy nhiên, hiện nay, những cơng cụ hỗ trợ việc phát triển ứng dụng cho uClinux
rất hạn chế, việc phát triển ứng dụng cho uClinux vẫn còn được thực hiện trên console
và những công cụ không chuyên biệt. Điều này khiến cho việc phát triển ứng dụng cho
uClinux trở nên khó khăn.
Do đó, mục tiêu của đề tài này là hiện thực một công cụ phát triển ứng dụng có
giao diện đồ họa cho uClinux.

i


Luận Văn Thạc Sĩ

ABSTRACT
Embedded systems are everywhere. In fact, you touch more embedded systems
in your everyday life than you probably realize. They come in many shapes and sizes,
from the TV remote control to the “engine computer” in your car. These devices are in
fact so prevalent that you do not even realize that you are interacting with a computer
at all.
Like PC, the role of operating system in embedded system is not less important.
The operating systems help embedded systems have their power. There are many
operating systems for embedded systems and uClinux is just one of them.
However, now, the tools supporting for developing applications for uClinux are

not good. A generic text editor and command line shell are the common tools used by
the majority of uClinux developers.
So, the target of this thesis is developing a supporting tool for developing
uClinux applications.

ii


Luận Văn Thạc Sĩ

MỤC LỤC

1. GIỚI THIỆU .............................................................................................. 8
1.1.

Tổng quan .......................................................................................... 8

1.2.

Cấu trúc luận văn ............................................................................. 10

2. MAKEFILE & NGÔN NGỮ CẤU HÌNH .............................................. 12
2.1.

Makefile........................................................................................... 12
2.1.1. Nội dung của một Makefile ......................................................... 12
2.1.2. Những Rule và Target của Makefile............................................ 13
2.1.3. Phony Target............................................................................... 14

2.2.

Ngơn ngữ cấu hình ........................................................................... 15
2.2.1. Quy ước trong ngơn ngữ cấu hình ............................................... 16
2.2.2. Những phát biểu (statements) có trong ngơn ngữ config ............. 16

3. PHÁT TRIỂN ỨNG DỤNG CHO UCLINUX........................................ 19
3.1. Cấu trúc thư mục của uClinux-dist ....................................................... 19
3.2. Những target cơ bản của top Makefile.................................................. 20
3.3. Target config........................................................................................ 21
3.4. Target dep ............................................................................................ 23
3.5. Target all .............................................................................................. 23

3.5.1. Target subdirs.............................................................................. 24
3.5.1.1. Target linux ......................................................................... 25
3.5.1.2. Target subdirs ...................................................................... 26
3.5.2. Target romfs................................................................................ 27

iii


Luận Văn Thạc Sĩ

3.5.3. Target modules............................................................................ 28
3.5.4. Target modules_install ................................................................ 29
3.5.5. Target image ............................................................................... 30
4. ECLIPSE .................................................................................................. 31
4.1. Giới thiệu ............................................................................................. 31
4.2. Những khái niệm căn bản..................................................................... 32

4.2.1. Workbench.................................................................................. 32

4.2.2. Resources .................................................................................... 32
4.2.3. Editor .......................................................................................... 33
4.2.4. View............................................................................................ 33
4.2.5. Wizard......................................................................................... 33
4.2.6. Perspective .................................................................................. 33
4.3. Kiến trúc của Eclipse Platform ............................................................. 34

4.3.1. Platform Runtime ........................................................................ 35
4.3.2. Workspace .................................................................................. 35
4.3.3. Workbench.................................................................................. 36
4.3.4. Team support .............................................................................. 37
4.3.5. Help ............................................................................................ 37
4.4. Eclipse plug-in ..................................................................................... 37

4.4.1. Tổng quan về Eclipse plug-in ...................................................... 37
4.4.1.1. Dependency ......................................................................... 39
4.4.1.2. Extension............................................................................. 40
4.4.2. Extension point ........................................................................... 40
5. CÁC CÔNG CỤ LIÊN QUAN ................................................................ 43
5.1. YETI .................................................................................................... 43

5.1.1. Giới thiệu .................................................................................... 43

iv


Luận Văn Thạc Sĩ

5.1.2. TinyOS và nesC .......................................................................... 43
5.1.3. YETI ........................................................................................... 44

5.1.3.1. Plug-in System..................................................................... 44
5.1.3.2. TinyOS Environment Wrapper ............................................ 46
5.2. Sử dụng Eclipse như là IDE cho uClinux ............................................. 46

5.2.1. Ưu điểm của phương pháp .......................................................... 46
5.2.2. Khuyết điểm................................................................................ 47
6. PHƯƠNG HƯỚNG GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ ......................................... 48
6.1. Chức năng cấu hình.............................................................................. 49

6.1.1. Thể hiện câu hỏi.......................................................................... 49
6.1.2. Thể hiện câu trả lời...................................................................... 50
6.1.3. Sự phụ thuộc giữa các câu hỏi ..................................................... 51
6.2. Chức năng tạo dependency................................................................... 53
6.3. Chức năng tạo file image...................................................................... 53
6.4. Chức năng tạo project........................................................................... 54

6.4.1. Tạo project và file header ............................................................ 54
6.4.2. Tạo file source code .................................................................... 54
6.5. Editor ................................................................................................... 55
6.6. Chức năng hỗ trợ khác ......................................................................... 55

7. HIỆN THỰC............................................................................................. 56
7.1. Kiến trúc uClinux plug-in..................................................................... 56
7.2. Usecase diagram .................................................................................. 58
7.3. Class diagram....................................................................................... 59

7.3.1. Package uClinux ......................................................................... 59
7.3.2. Package uClinux.utilities............................................................. 61
7.3.3. Package uClinux.model.configuration......................................... 62

v


Luận Văn Thạc Sĩ

7.3.4. Package uClinux.action ............................................................... 63
7.3.5. Package uClinux.ui.dialog........................................................... 63
7.3.6. Package uClinux.ui.preferences................................................... 64
7.3.7. Package uClinux.ui.perspectives ................................................. 64
7.3.8. Package uClinux.ui.wizards ........................................................ 65
8. KẾT LUẬN VÀ PHƯƠNG HƯỚNG MỞ RỘNG.................................. 66
8.1. Kết luận .............................................................................................. 66
8.2. Những hạn chế của đề tài.................................................................... 68
8.3. Phương hướng mở rộng ...................................................................... 69

TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................. 71
PHỤ LỤC....................................................................................................... 75
A. uClinux ................................................................................................. 75
B. Motorola DragonBall VZ328 ................................................................ 75
C. Toolchain .............................................................................................. 76

vi


Luận Văn Thạc Sĩ

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Cấu hình cho uClinux .........................................................................9
Hình 3.1: Sơ đồ mơ tả quy trình build ứng dụng trên uClinux.........................19
Hình 3.2: Sơ đồ mơ tả q trình cấu hình uClinux. ..........................................22

Hình 3.3: Sơ đồ hoạt động của target dep.........................................................23
Hình 3.4: Trình tự thục thi của target all ..........................................................24
Hình 3.5: Sơ đồ hoạt động của target linux ......................................................25
Hình 3.6: Sơ đồ hoạt động của target subdirs...................................................26
Hình 3.7: Sơ đồ hoạt động của target romfs .....................................................27
Hình 3.8: Sơ đồ hoạt động của target modules.................................................28
Hình 3.9: Sơ đồ hoạt động của target modules_install .....................................29
Hình 3.10: Sơ đồ hoạt động của target image.....................................................30
Hình 4.1: Hình ảnh minh họa các khái niệm trong Eclipse ..............................34
Hình 4.2: Kiến trúc của Eclipse platform .........................................................35
Hình 4.3: Sự mở rộng workbench UI bằng plug-in help của workbench thơng qua
actionSets extension point....................................................................................42
Hình 5.1: Outline ..............................................................................................44
Hình 5.2: Đồ thị của một ứng dụng TinyOS ở hai mức độ chi tiết ..................45
Hình 7.1: Sơ đồ kiến trúc của uClinux plug-in.................................................56
Hình 7.2: Usecase diagram ...............................................................................59
Hình 7.3: Class diagram của package uClinux .................................................60
Hình 7.4: Class diagram của package uClinux.utilities ....................................61
Hình 7.5: Class diagram của package uClinux.model.configuration ...............62
Hình 7.6: Class diagram của package uClinux.action ......................................63
Hình 7.7: Class diagram của package uClinux.ui.dialog..................................63
Hình 7.8: Class diagram của package uClinux.ui.preferences .........................64
Hình 7.9: Class diagram của package uClinux.ui.perspectives ........................64
Hình 7.10: Class diagram của package uClinux.ui.wizards ...............................65
Hình 8.1: Giao diện của chương trình ..............................................................66
Hình 8.2: Wizard cho tác vụ “make config”.....................................................67
Hình 8.3: Wizard tạo project mới .....................................................................68

vii

Luận Văn Thạc Sĩ

8

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU
1.1 Tổng quan
Đối với hệ điều hành Windows hay Linux, việc tiến hành viết chương trình chạy
trên những hệ điều hành này tương đối thuận tiện vì chúng ta có những cơng cụ phát
triển có giao diện đồ họa như: Visual Studio cho Windows hay KDevelop cho Linux.
Những công cụ này cung cấp cho chúng ta chức năng soạn thảo, biên dịch, debug trên
một môi trường đồ họa dễ sử dụng, thân thiện. Tuy nhiên, đối với uClinux, việc tiến
hành viết một chương trình lại khơng được dễ dàng như vậy.
Chúng ta hãy nhìn lại cách thức phát triển ứng dụng bằng Java thời kỳ ban đầu,
khi chưa có các IDE (Intergrated Development Environment) hỗ trợ. Khi đó, để phát
triển ứng dụng bằng Java, ta phải:
-

Sử dụng một chương trình soạn thảo văn bản để viết chương trình.

-

Sử dụng lệnh javac để compile chương trình.

-

Sử dụng lệnh java để thực thi chương trình.

Bây giờ, ta hãy phân tích quy trình phát triển một ứng dụng cho uClinux, việc
phát triển ứng dụng cho uClinux sẽ phải trải qua các bước sau:

-

Viết chương trình: Bước này được thực hiện bằng cách sử dụng các chương
trình soạn thảo như vi, emacs, …

-

Thêm chương trình vừa viết vào trong hệ thống các ứng dụng của uClinux.1

-

Tiến hành cấu hình cho uClinux. Ở bước này, người sử dụng sẽ cung cấp

thông tin cho uClinux bằng cách trả lời các câu hỏi. Như mơ tả trong hình 1.1.
-

Tiến hành tạo dependency, chuẩn bị cho việc build kernel ở bước sau.

-

Tiến hành build kernel, compile các ứng dụng. Cuối cùng là tạo file image
để chuẩn bị cho việc download vào target ở bước sau.

1

Xin tham khảo thêm phần [1].


Luận Văn Thạc Sĩ

-

9

Tiến hành download file image vào target và thực thi chương trình.1

Hình 1.1: Cấu hình cho uClinux
Từ đó, ta thấy việc phát triển ứng dụng cho uClinux hiện nay cũng gặp vấn đề
giống như đối với Java. Đó là:
-

Ngoại trừ việc viết chương trình, tất cả các bước compile, build, thực thi đều
được tiến hành trên console, không phải là một môi trường tương tác tốt đối
với người sử dụng.

-

Những công cụ dùng để thực hiện các bước trên đều là những công cụ tách
biệt, không tiện lợi cho người sử dụng.

1

Xin tham khảo trong [13].


Luận Văn Thạc Sĩ

10

Tuy nhiên, hiện nay, với sự xuất hiện các IDE hỗ trợ Java như JBuilder,

JDeveloper, Eclipse, … việc lập trình bằng ngơn ngữ Java đã trở nên dễ dàng và tiện
lợi hơn rất nhiều. Thế nhưng cho đến nay, những người phát triển ứng dụng cho
uClinux vẫn chưa có được một IDE, một cơng cụ hỗ trợ hiệu quả cho cơng việc của
mình., một cơng cụ tích hợp cung cấp tất cả các chức năng cần thiết trong việc phát
triển ứng dụng với uClinux và đồng thời hỗ trợ giao diện đồ họa cho người sử dụng
Để giúp giải quyết phần nào những khó khăn mà những người làm việc với
uClinux đang gặp phải, đề tài này sẽ hiện thực một cơng cụ có giao diện đồ họa hỗ trợ
cho việc phát triển ứng dụng cho uClinux.
Tuy nhiên, việc phát triển từ đầu một công cụ như vậy trong thời gian có hạn
của đề tài là điều rất khó khăn. Do đó, chúng ta sẽ tận dụng những cơng cụ có sẵn và
bổ sung những chức năng cần thiết cho cơng cụ này. Và cơng cụ đó là Eclipse, một
IDE có khả năng mở rộng chức năng. Việc sử dụng Eclipse để hiện thực những công
cụ hỗ trợ việc phát triển phần mềm hiện nay đang phát triển khá là mạnh mẽ, trong đó,
những cơng cụ hỗ trợ cho việc phát triển ứng dụng cho những hệ thống nhúng trên nền
Eclipse cũng có khá nhiều. Như là:
-

TinyOS, một plug-in hỗ trợ việc phát triển ứng dụng cho hệ đều hành TinyOS.
Đây là một hệ điều hành mã nguồn mở (open-source operating system) được thiết
kế cho mạng cảm ứng nhúng không dây (wireless embedded sensor networks).

- KPIT CORONA, một plug-in được phát triển dựa trên Eclipse V3.1.1 và CDT
3.0.1, hỗ trợ cho việc phát triển ứng dụng trên dịng microcontroller 16-bit
XC166, tích hợp simulator, version control (CVS), …

1.2

Cấu trúc của luận văn
Luận văn được tổ chức như sau:

Luận Văn Thạc Sĩ

-

11

Chương 2 trình bày về những cơng cụ đang được sử dụng trong quá trình
phát triển ứng dụng cho uClinux: Makefile và ngơn ngữ cấu hình
(configuration language).

-

Chương 3 trình bày về quy trình cấu hình uClinux, tạo dependency cho
kernel và tạo file image cho uClinux.

-

Chương 4 trình bày về công cụ được chọn để tiến hành hiện thực luận văn,
Eclipse.

-

Chương 5 trình bày về phương hướng giải quyết vấn đề.

-

Chương 6 trình bày tổng quát về việc hiện thực đề tài.

-

Chương 7 trình bày kết quả đạt được, những hạn chế của đề tài và phương
hướng mở rộng tiếp theo.


Luận Văn Thạc Sĩ

12

CHƯƠNG 2. MAKEFILE & NGƠN NGỮ CẤU
HÌNH (CONFIGURATION LANGUAGE)
2.1 Makefile1
Việc build một chương trình khác với compile một chương trình ở chỗ, build
khơng chỉ compile mà cịn thực hiện nhiều tác vụ khác như tạo môi trường link các thư
viện, … Do đó, việc build phức tạp hơn việc compile rất nhiều. Trong Linux, để build
một chương trình, chúng ta sẽ tạo ra một tập tin văn bản, thường file này có tên là
Makefile. Trong tập tin này chúng ta sẽ mô tả cách thức build một chương trình và
make sẽ sử dụng tập tin này như input để tiến hành build chương trình.

2.1.1 Nội dung của một Makefile
Như đã nói ở trên, Makefile là một file văn bản cho make biết cách thức
biên dịch và liên kết chương trình.
Trong Makefile ta có thể có:
¾ Rule: Cho ta biết khi nào và bằng cách nào tạo ra hoặc update một hoặc
nhiều file (target của rule).
¾ Định nghĩa biến (variable definition): Là một dòng trong Makefile, xác
định giá trị chuỗi cho một biến, giá trị này có thể được dùng trong những
phần sau của Makefile.
Biến trong Makefile được xác định bằng cách dùng ký tự ‘$’. Ví dụ:
$(A), có nghĩa là tham khảo biến A.

¾ Directive: Là một lệnh yêu cầu make thực hiện một task đặc biệt trong khi
đọc Makefile. Task đó bao gồm:
1

Để hiểu thêm về Makefile, xin tham khảo [12].


Luận Văn Thạc Sĩ

13

o Đọc một Makefile khác.
o Dựa trên giá trị của các biến, quyết định việc sử dụng hay bỏ qua một
phần của Makefile.
o Định nghĩa một biến bằng cách sử dụng directive define.
¾ Comment: Một comment trong Makefile bắt đầu bằng ký tự ‘#’. Bản thân
ký tự này và phần còn lại của dòng sẽ được bỏ qua. Comment có thể xuất
hiện ở một dịng bất kỳ của Makefile, ngoại trừ dòng lệnh define. Một dòng
lệnh mà có chứa một comment thì được xem như rỗng và sẽ được bỏ qua.

2.1.2 Những Rule và Target của Makefile
Một rule trong Makefile sẽ cho make biết cách thức thực thi một chuỗi
các lệnh để build file target từ file nguồn. Nó cũng xác định một danh sách các
phụ thuộc (dependencies) của file target. Danh sách này nên bao gồm tất cả các
file được sử dụng như là input cho những lệnh trong rule.
Một rule đơn giản có dạng như sau:
target ... : dependencies ...
command
...
...

Một target thường là tên của một file được tạo ra bởi chương trình, ví dụ
của target là những file thực thi hay file object. Một target cũng có thể là tên của
một action, như là ‘clean’.
Một dependency là một file được dùng như input để tạo ra target. Một
target thường phụ thuộc vào nhiều file. Trong trường hợp target là tên của action
thì dependency cũng sẽ là tên của một action, khi đó, việc thi hành target sẽ được
diễn ra sau khi dependency được thi hành.


Luận Văn Thạc Sĩ

14

Một command là một action mà make sẽ thực thi. Một rule có thể có
nhiều hơn một command, mỗi command sẽ được viết trên một dòng của Makefile.
Thông thường, một command nằm trong một rule cùng với dependency và được
dùng để tạo target file nếu có bất kì một dependency thay đổi. Tuy nhiên, rule xác
định command cho target khơng cần có dependency.
Một rule sẽ giải thích cách thức và thời điểm tạo ra hoặc cập nhật những
file là target của rule. Make thực thi những command trên dependency để tạo ra
hoặc cập nhật target. Một rule cũng có thể giải thích cách thức và thời điểm thực
thi action.
Trong một Makefile có thể cịn những thứ khác ngoài rule, nhưng một
Makefile đơn giản chỉ cần chứa rule. Rule trong Makefile có thể phức tạp hơn
dạng được nêu ra ở trên, nhưng nhìn chung, nó cũng phù hợp với dạng thức đó.
Bình thường, chúng ta thường gặp nhất là một rule chỉ có một target. Tuy
nhiên, trong nhiều trường hợp đặc biệt, chúng ta có thể gặp trường hợp một rule
có nhiều target và một target có nhiều rule.

2.1.3 Phony Target
Một phony target là một target có tên khơng phải là tên của file. Nó chỉ là
tên cho một vài command sẽ được thực thi khi bạn đưa ra một yêu cầu cụ thể. Có
hai lý do để dùng phony target: Để tránh việc xung đột với file có cùng tên, và để
cải thiện hiệu suất.
Nếu bạn viết một rule có command khơng tạo ra file target, command
này sẽ được thực thi mỗi lần target được “gọi”. Ví dụ:
clean:
rm *.o temp

Bởi vì lệnh rm khơng tạo ra file ‘clean’, có thể là sẽ chẳng có file nào
mang tên như vậy. Từ đó, lệnh rm sẽ được thực thi mỗi khi bạn gọi lệnh ‘make
clean’.


Luận Văn Thạc Sĩ

15

Phony target trên sẽ ngừng hoạt động nếu có một file tên ‘clean’ được tạo
ra trong thư mục này. Bởi vì rule này khơng có dependency, file ‘clean’ chắc chắn
sẽ được xem như là đã được cập nhật và những command của nó sẽ khơng được
thực thi. Để tránh trường hợp này xảy ra, bạn có thể khai báo rằng target là phony
một cách tường minh, bằng cách sử dụng target đặc biệt .PHONY như sau:
.PHONY: clean
clean:
rm *.o temp

Nếu thực hiện như vậy thì lệnh ‘make clean’ sẽ thực thi những lệnh trong
rule, bất kể file mang tên ‘clean’ có tồn tại hay là khơng.

2.2 Ngơn ngữ cấu hình 1 (Configuration language)
Trước khi tiến hành build kernel cho Linux, cũng như đối với uClinux,
chúng ta phải xác lập một tập hợp các giá trị, những giá trị này sẽ xác định kết cấu
và chức năng của kernel. Những thơng tin để tiến hành cấu hình thường được ghi
vào file config.in hay Config.in, những thông tin này được viết bằng ngơn ngữ cấu
hình, chương trình cấu hình cho hệ thống sẽ đọc những file này để giao tiếp với
người sử dụng trong việc thu thập thông tin hỗ trợ trong q trình build kernel.
Sau đó, thơng tin có được sẽ được ghi ra file.
Mặc dù ngôn ngữ cấu hình (xin được gọi tắt là ngơn ngữ config) có vẻ
giống như một tập con của ngôn ngữ shell, nhưng khơng phải, chúng có cú pháp
và ngữ nghĩa khác với shell. Vì chúng ta có thể phải cấu hình kernel, modules, …
cho uClinux trước khi chúng ta deploy ứng dụng trong khi đó q trình cấu hình
này sẽ sử dụng ngơn ngữ config. Do đó, trong phần này chúng ta sẽ tìm hiểu một
cách sơ lược về ngơn ngữ config.

1

Xin tham khảo thêm trong [3].


Luận Văn Thạc Sĩ

16

2.2.1 Quy ước trong ngôn ngữ cấu hình
Ký tự ‘\’ ở cuối dịng cho biết câu lệnh còn tiếp tục ở dòng tiếp theo.
Ký tự ‘#’ thường dùng cho comment, comment này bắt đầu từ vị trí của
‘#’ đến hết dịng. Tuy nhiên, những dịng có dạng ‘# … is not set’ thì khơng phải
là comment.

/prompt/ là một chuỗi ký tự được bao bằng dấu nháy đơn (‘) hoặc dấu
nháy kép (“).
/word/ là một từ đơn (single unquoted word), một từ được bao bằng dấu
nháy đơn, hoặc dấu nháy kép.
/symbol/ là một single unquoted word. Một symbol phải có tên theo dạng
CONFIG_*.
/dep/ dùng để chỉ sự phụ thuộc. Nó là một /word/. Lúc runtime, một /dep/
phải có giá trị là “y”, “m”, “n” hoặc “”.
/expr/ là một biểu thức sử dụng các toán tử ‘=’, ‘!=’, ‘-a’, ‘-o’ và ‘!’.

2.2.2 Những phát biểu (statements) có trong ngơn ngữ config
Ngôn ngữ Config xác định 18 statement đơn giản, 1 ‘if’ statement, 1
‘source’ statement, những ‘menu’ statement. Các statement được phân thành
nhóm như sau:
¾ Text statement: Những statement này hiển thị /prompt/ như là câu thông
báo cho người sử dụng, bao gồm:
- mainmenu_name /prompt/
- comment /prompt/
- text /prompt/
¾ Ask statement: Những statement này sẽ hiển thị /prompt/ và cho phép
người dùng nhập thông tin cho /symbol/. Chúng bao gồm:
-

bool /prompt/ /symbol/


Luận Văn Thạc Sĩ

-

hex /prompt/ /symbol/ /word/

-

int /prompt/ /symbol/ /word/

-

string /prompt/ /symbol/ /word/

-

tristate /prompt/ /symbol/

17

¾ Define statement: Những statement thuộc nhóm này dùng để gán giá trị
/word/ cho /symbol/.
-

define_bool /symbol/ /word/

-

define_hex /symbol/ /word/

-

define_int /symbol/ /word/

-

define_string /symbol/ /word/

-

define_tristate /symbol/ /word/

¾ Dependent statement: Với những statement này, giá trị của /symbol/ sẽ phụ
thuộc vào danh sách các /dep/.
-

dep_bool /prompt/ /symbol/ /dep/ …

-

dep_mbool /prompt/ /symbol/ /dep/ …

-

dep_tristate /prompt/ /symbol/ /dep/ …

¾ Unset statement: Khi ta cần gán giá trị rỗng cho /symbol/, ta sẽ dùng phát
biểu unset.
-

unset /symbol/

¾ Choice statement: Phát biểu này được dùng để biểu diễn một danh sách các
lựa chọn cho user.

-

/prompt/ /word/ /symbol/ {/word/ /symbol/}*

¾ If statement: Đây là một phát biểu điều kiện.
-

if [/expr/]; then
/statement/
…
fi


Luận Văn Thạc Sĩ

18

- if [/expr/]; then
/statement/
…
else
/statement/
…
fi
¾ Source statement: Phát biểu này được sử dụng trong việc đọc nội dung của
file có tên được xác định bởi /word/.
-

source /word/

¾ Menu block: Những phát biểu này dùng để xác định tầm vực của một
menu mới.
-

Mainmenu_option next_comment

-

comment /prompt/
/statement/
…

-

endmenu


Luận Văn Thạc Sĩ

19

CHƯƠNG 3. PHÁT TRIỂN ỨNG DỤNG CHO
UCLINUX
Việc phát triển ứng dụng cho uClinux được tiến hành theo các bước sau:
1. Viết chương trình. Cơng việc này sẽ được thực hiện bằng các trình soạn
thảo như vi, egit, emacs, …
2. Building.
3. Upload file image lên thiết bị để thực thi.
Trong đề tài này, chúng ta chỉ tập trung vào bước thứ 2, building. Quy trình hoạt
động của bước building có thể được mơ tả như sau:

Hình 3.1: Sơ đồ mơ tả quy trình build ứng dụng trên uClinux

3.1 Cấu trúc thư mục của uClinux-dist
Sau khi hoàn tất việc cài đặt uClinux, chúng ta sẽ có được thư mục và uClinuxdist. Cấu trúc thư mục của uClinux-dist bao gồm:
¾ Makefile: Makefile này đóng vai trị hết sức quan trọng trong việc điều khiển
quá trình phát triển ứng dụng cho uClinux. Tất cả các tác vụ trong việc
building đều được mô tả trong Makefile này. Từ bây giờ, ta sẽ gọi Makefile
này là top Makefile để phân biệt với các Makefile trong các thư mục khác.


Luận Văn Thạc Sĩ

20

¾ config: Thư mục config chứa các script và Makefile cần thiết cho việc
config.
¾ vendors: Vì uClinux thực chất chỉ là một hệ điều hành, nên khi phát triển
ứng dụng trên uClinux, ta cũng cần biết ứng dụng của chúng ta sẽ hoạt động
trên thiết bị nào. Trên thị trường hiện nay có nhiều nhà sản xuất các thiết bị
nhúng và mỗi nhà sản xuất lại có nhiều thiết bị. Thư mục ‘vendors’ chứa các
thư mục (gọi là vendor directory) mang tên của các sản xuất như là
Arcturus,… Mỗi vendor directory này lại chứa các thư mục con, mỗi thư
mục con này mang tên của thiết bị (product) của nhà sản xuất, gọi là product
directory. Những product directory này chứa các file cần thiết cho việc build
file image tương ứng với từng product.
¾ tools: Thư mục ‘tools’ chứa những tool cần thiết cho việc build. File romfsinst.sh trong thư mục này thường được dùng bởi Makefile của các product
directory.
¾ glibc và uClibc: GNU C library (glibc) và uClibc là những thư viện C được
sử dụng trong uClinux.

¾ user: Những chương trình ứng dụng của user được lưu trong thư mục này.

3.2 Những target cơ bản của top Makefile
Như đã nói ở phần trên, mọi tác vụ trong việc building đều bắt đầu từ top
Makefile, top Makefile sẽ quản lý quá trình building. Trong phần này, chúng ta sẽ tìm
hiểu một cách khái quát những target căn bản của top Makefile và trong những phần kế
tiếp, chúng ta sẽ tìm hiểu chi tiết về quy trình hoạt động của từng target.
¾ config: Target này được dùng để lấy thông tin về thiết bị mà chúng ta sẽ làm
việc; thư viện C mà chúng ta sẽ dùng như: glibc hay uClibc, …; cấu hình của
kernel; các ứng dụng sẽ được build, …


Luận Văn Thạc Sĩ

21

¾ dep: Target này được dùng để tạo ra những dependency cần thiết cho q
trình build kernel.
¾ all: Target all là target mặc định của top Makefile, target này dùng để
compile những code cần thiết (kernel, ứng dụng của user, thư viện, …) và
sau đó tạo file image để upload lên thiết bị.
Trong đề tài này, chúng ta sẽ tập trung vào target config.

3.3 Target config
Config là bước đầu tiên trong quá trình build ứng dụng trên uClinux. Những
thông thu thập được trong bước này sẽ được cung cấp cho các bước tiếp theo. Để có
thể lấy được thông tin, hệ thống sử dụng ngôn ngữ config để đưa ra các câu hỏi cho
user.
Tác vụ config có thể được mô tả bằng sơ đồ sau:

Luận Văn Thạc Sĩ

22

Start
Execute config (make config)
Select 'Vendor/Product'
Select 'Libc Version'
Select 'Default all settings (lose changes)' (Yes/No)
Select 'Customize Kernel Settings' (Yes/No)
Select 'Customize Module Settings' (Yes/No)
Select 'Customize Vendor/User Settings' (Yes/No)
Select 'Update Default Vendor Settings' (Yes/No)

Set default config

Kernel Settings
customization was selected?

Yes

Customize kernel

Yes

Customize module

Yes

Customize Vendor/
User

No

Module Settings
customization was selected?

No

Vendor/User Settings
customization was selected?

No

Customize module
End

Hình 3.2: Sơ đồ mơ tả q trình cấu hình uClinux


Luận Văn Thạc Sĩ

23

3.4 Target dep
Sau khi có được thơng tinvề kernel, modules, library, chúng ta tiến hành tạo các
dependency cho việc build kernel thông qua target dep cua top Makefile.
Sơ đồ hoạt động của target dep được mô tả dưới đây:

Hình 3.3: Sơ đồ hoạt động của target dep

3.5 Target all
Target all là target default của top Makefile, target này phụ thuộc vào các target
khác của top Makefile. Trình tự thực thi của all: