北京电子科技学院（BESTI）实验报告2

课程：信息安全系统设计基础

班级：1452、1453

姓名：（按贡献大小排名）郑凯杰、周恩德

学号：（按贡献大小排名）20145314 、20145217

指导教师：娄嘉鹏

实验日期：2016.11.10

实验时间：10:00—12:00

仪器组次：

必修/选修：必修

实验序号：2

实验名称：固件设计

一、实验目的与要求：

了解多线程程序设计的基本原理，学习 pthread 库函数的使用。
了解在 linux 环境下串行程序设计的基本方法。
掌握终端的主要属性及设置方法，熟悉终端I /O 函数的使用。学习使用多线程来完成串口的收发处理。
熟悉linux开发环境,学会基于S3C2410的linux开发环境的配置和使用。使用linux的armv4l-unknown-linux-gcc编译，使用基于NFS方式的下载调试，了解嵌入式开发的基本过程

实验仪器：

arm UP-TECH
PC机 XP系统

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)

获得父进程 ID：

pthread_t pthread_self (void)

测试两个线程号是否相同：

int pthread_equal (pthread_t __thread1, pthread_t __thread2)

线程退出：

void pthread_exit (void *__retval)

等待指定的线程结束：

int pthread_join (pthread_t __th, void **__thread_return)

互斥量初始化：

pthread_mutex_init (pthread_mutex_t *,__const pthread_mutexattr_t *)

销毁互斥量：

int pthread_mutex_destroy (pthread_mutex_t *__mutex)

再试一次获得对互斥量的锁定（非阻塞）：

int pthread_mutex_trylock (pthread_mutex_t *__mutex)

锁定互斥量（阻塞）：

int pthread_mutex_lock (pthread_mutex_t *__mutex)

解锁互斥量：

int pthread_mutex_unlock (pthread_mutex_t *__mutex)

条件变量初始化：

int pthread_cond_init (pthread_cond_t *__restrict __cond,__const pthread_condattr_t *__restrict __cond_attr)

销毁条件变量 COND：

int pthread_cond_destroy (pthread_cond_t *__cond)

唤醒线程等待条件变量：

 pthread_cond_signal (pthread_cond_t *__cond)

等待条件变量（阻塞）：

int pthread_cond_wait (pthread_cond_t *__restrict __cond, pthread_mutex_t *__restrict __mutex)

在指定的时间到达前等待条件变量：

int pthread_cond_timedwait (pthread_cond_t *__restrict __cond,pthread_mutex_t *__restrict __mutex, __const struct timespec *__restrict __abstime)

二、实验内容步骤：

1、连接 arm 开发板

将 arm 开发板电源线接好，保持开发板开关处于闭合状态。
再分别将串口线，并口线和网线与 pc 机连接好。

2、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”。新建一个通信终端，取名为 arm。

图1：

在属性对话框中，将波特率设为 115200，数据位设为 8，无奇偶校验，停止位为 1，无数据流控制，另存为在桌面。

图2：

3、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。输入 ifconfig 命令，记录下 arm 机的 ip为： 192.168.0.121。

图3：

4、修改xp系统与redhat虚拟机的ip

在 pc机中的 xp系统中，本次实验中将 pc机的 ip设为 192.168.0.55，

图4：

redhat虚拟机 ip为 192.168.0.234。

图5：

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 确认修改正确。

5、安装 arm 编译器。

在 pc 机中“开始”、“运行”，输入虚拟机的 ip。 \192.168.0.234，输入用户名 bc，密码 123456 。

然后确定就可以访问虚拟机的文件了。然后把所需文件解压缩拷贝到共享文件夹 bc 中。

6、配置环境变量

在虚拟机中使用vi修改/root/.bash_profile文件中的PATH变量为PATH=$PATH:$HOME/bin:/opt/host/armv4l/bin/ （因为该文件为隐藏系统文件，所以使用ls命令不可见），存盘后执行：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、验证实验代码

1.将实验代码拷贝到共享文件夹中。

2、在虚拟机中编译代码。对于多线程相关的代码，编译时需要加-lpthread的库

下载调试在超级终端中运行可执行文件pthread!

运行可执行文件term。

tu2：

三、实验过程中遇到的问题以及解决方案。

（1）03_tty代码使用编译工具armv4l编译时无法通过

解决：代码存储路径如若包含了中文就无法通过编译，我们只需要把该文件夹放在bc下目录下，就可以完成编译了。

（2）输入命令出现错误

解决：Linux 下串口文件位于/dev 下，一般在老版本的内核中串口一为/dev/ttyS0 ，串口二为 /dev/ttyS1，在我们的开发板中串口设备位于/dev/tts/下，因为开发板中没有ttyS0这个设备，所以我们要建立一个连接，输入ln –sf /dev/tts/0 /dev/ttyS0命令即可

四、心得体会：

实验二与实验一要采用同样的配置环境，因此我们直接往下做，从上面的第5步开始。整个过程我还没有特别的问题，只是一些编译问题。解决方案如上。

参考资料