北京电子科技学院（BESTI）
实 验 报 告
课程： 信息安全系统设计基础 班级： 1352班
姓名： 马悦 学号： 20135235 成绩：
指导教师： 娄嘉鹏 实验日期：2015.11.10
实验密级： 预习程度： 实验时间：15:30—18:00
仪器组次： 必修/选修：必修 实验序号：一
实验名称： 开发环境的熟悉
实验目的与要求：
1、熟悉linux开发环境
2、使用linux的armv4l-unknown-linux-gcc编译
3、编译，使用基于NFS方式的下载调试
4、了解嵌入式开发的基本过程
实验仪器：
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名称 |
型号 |
数量 |
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计算机 |
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1 |
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嵌入式开发平台 |
UP-NETARM2410-CL |
1 |
实验内容、步骤与体会：
一、实验内容
本次实验建立在掌握嵌入式开发平台使用方法和配置方法的基础上，要求使用windows xp,linux(red hat),arm三个系统；在linux系统中安装arm系统，然后利用arm平台完成linux系统中C语言源文件的编译，并在windows系统中执行生成的可执行文件。
二、实验步骤
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连接arm开发板
- 领取试验箱之后，首先打开实验箱检查 电源线、网线、并口线、插口线 无缺失；然后卸除主机后的保护板，使得主机背后的插口方便与试验箱连接；
- 确保试验箱的开关处于off档位。将实验箱的网线、并口线分别与主机上的对应位置连接好（将主机上之前的网线拔出）。将电源线插在插线板上。将插口线一端插在arm板的端口0处，另一端插在主机对应位置。
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建立超级终端
- 运行windows XP系统下“开始”、“所有程序”、“附件”、“通讯”、“超级终端”。打开之后，程序会自动新建一个通信终端，在弹出的对话框中，将该终端直接命名为 arm（图标选择默认即可），其他设置无强制性要求，并点击“确定”。在之后弹出的属性对话框中，将波特率设为 115200，数据位设为 8，无奇偶校验，停止位为 1，数据流控制设置为“无”。
- 如图所示：
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启动实验平台
- 打开超级终端，打开arm机电源开关。等待一分钟，arm机的信息会显示在超级终端的窗口中。
- 继续等待，直至出现如图6所示界面。输入ifconfig命令，记录下arm机的ip为：192.168.0.121。
如图
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修改windows xp系统的ip使得它与arm机的ip在同一网段
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- 打开windows xp系统中的“控制面板”——“网络连接”——“本地连接”，双击查看本地连接的状态；点击“属性”键，在“常规”选项卡中双击出现的“Internet协议（TCP/IP）”，查看并修改本机ip（实验中设置的ip为192.168.0.55）；
- 打开vmvare虚拟机平台，在“导入已有的虚拟机”选项中导入C盘下的red hat.vmi文件，进入linux环境。然后点击“从这里开始”——“系统设置”——“网络”（双击），在弹出的“网络配置”对话框中依次点击“编辑”——“设备”，进入“以太网服务”选项卡，在“手工设置ip”下方修改red hat 的ip（实验中设置的ip为192.168.0.234）；
- 修改完IP，重启一下虚拟机，IP才能启作用。重启后在命令行中使用ifconfig确认 如图：
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在red hat中安装arm编译器
- 回到xp系统，点击“开始”——“运行”，输入虚拟机的 ip：192.168.0.234，会弹出要求输入用户名以及password的对话框，输入用户名 bc，密码 123456 然后确定即可进入与虚拟机共享的文件夹（bc）处（Samba Server对话框）；
- 把需要安装的、包含在armv4l-tools压缩包中的软件安装包解压缩到bc文件夹中（或者解压缩之后拷贝至此处），这时linux虚拟机就可以对该软件安装包进行操作了；
- 进入虚拟机，依次输入“cd /home/bc”（回车）和“cd armv4l-tools”（回车），就可以进入到含有install.sh的文件夹中。（这时可以输入ls命令查看现有文件目录，确定该路径下含有install.h文件）然后在命令行中输入./install.sh，安装脚本程序将会自动建立目录，配置编译环境。如图：
6.、配置环境变量
在虚拟机中使用“vi /root/.bashprofile”进入bashprofile文件（该文件为隐藏的系统文件，可以用ls -A查看）；
将其中的 PATH 变量修改为PATH=$PATH:$HOME/bin:/opt/host/armv4l/bin/ （也就是补充一个路径）； 保存文件，然后后执行： source /root/.bash_profile，则以后 armv4l-unknown-linux-gcc 会自动搜索到，可以在终端上输入。
7、编写并编译hello.c文件
在虚拟机中进入文件夹/root/bc，在此目录下编写 hello.c 文件（vi hello.c即可创建并编辑hello.c文件，编辑结束之后输入：wq保存并退出）；
利用命令armv4l-unknown-linux-gcc hello.c -o hello对 hello.c 进行编译，生成 hello 可执行文件；
可以利用ls命令查看在bc文件夹中是否出现了hello.c及hello可执行文件。
8、下载调试
在超级终端中将共享文件夹挂载好，建立开发板与虚拟机之间的通讯。输入命令“mount -t nfs -o nolock 192.168.0.234:/home/bc /host”（注意bc后面要有空格！）
在超级终端中运行编译通过的hello可执行文件。
三、实验中的疑问与解决方案
1、实验过程的理解，实验指导书中知识点的理解。
（1）为什么需要交叉编译？如何安装交叉编译环境?
答：<1>由于一般通用计算机拥有非常丰富的的系统资源、使用方便的集成开发环境和调试工具等，而嵌入式系统的系统资源非常紧缺，无法在其上运行相关的编译工具，因此，嵌入式系统的开发需要借助宿主机来编译出目标机的可执行代码。
<2>先将安装包解压后放到共享文件夹中，在虚拟机中安装交叉编译环境并修改环境变量，在超级终端中将共享文件挂载好即可运行可执行文件。
（2）实验箱、虚拟机Redhat、WinXP之间的IP需要满足什么关系？如何配置？为什么？
答：实验箱、虚拟机、WinXP的IP必须处于同一网段。用ifconfig 命令查看实验箱的IP为：192.168.0.121，将pc机的ip设为192.168.0.55，redhat虚拟机ip设为192.168.0.234。这样它们之间就可以相互通信了。
（3）实验中mount命令中每个选项什么意思?
答：mount -t nfs -o nolock 192.168.0.234:/root/bc /host
“-t nfs”指定文件系统类型为文件网络共享类型，“-o nolock ”关闭文件锁，“192.168.0.234:”为要挂接的设备，“/root/bc /host”表示挂载设备中/root/bc目录下的文件到本机host文件夹中。
2、实验过程中遇到的问题以及解决方案。
（1）编译器安装问题及解决方案
答：安装arm编译器时，在pc机中无法访问虚拟机中的文件。考虑到实验箱，虚拟机和pc机可能并没有相通，于是查看pc机ip地址，发现设置错误，pc机的ip地址与虚拟机并没有处于同一网段，修改后问题得以解决，访问成功。
（2）Vim问题及解决方案
答：hello.c文件编辑好后，文件编译无法通过，于是vi进入文件，发现少了一个分号，加上分号后问题得以顺利解决。编辑hello.c文件时，无法退出，按Esc退出编辑模式，再:wq顺利退出。
（3）交叉编译问题及解决方案
答：在超级终端运行hello可执行文件时，无法显示结果。检查后发现并没有进入到hello文件所在的目录下，hello文件是被挂载到host文件夹下的，于是先输入命令cd /host,再输入./hello,文件运行成功。
四、实验体会
本次实验是信息安全系统设计基础的第一次实验，由于对实验设备不太了解以及对linux系统接触不多，实验前做了较多的准备，认真预习了实验步骤，所以实验进行地还是相对比较顺利的，当然也遇到了一些问题，但是经过小组的分析及讨论，最终问题都得以顺利解决。第一次实验相对来说比较简单，更多的是对设备的熟悉以及编程环境的搭建，通过本次实验我们对Linux下的编程有了更深的认识，为今后更深入的实验也打下了良好的基础！