北京電子科技學院（BESTI）
實 驗 報 告
課程： 資訊安全系統設計基礎 班級： 1352班
姓名： 馬悅 學号： 20135235 成績：
指導教師： 婁嘉鵬 實驗日期：2015.11.10
實驗密級： 預習程度： 實驗時間：15:30—18:00
儀器組次： 必修/選修：必修 實驗序号：一
實驗名稱： 開發環境的熟悉
實驗目的與要求：
1、熟悉linux開發環境
2、使用linux的armv4l-unknown-linux-gcc編譯
3、編譯，使用基于NFS方式的下載下傳調試
4、了解嵌入式開發的基本過程
實驗儀器：
| 名稱 | 型号 | 數量 |
| 計算機 | 1 | |
| 嵌入式開發平台 | UP-NETARM2410-CL |
實驗内容、步驟與體會：
一、實驗内容
本次實驗建立在掌握嵌入式開發平台使用方法和配置方法的基礎上，要求使用windows xp,linux(red hat),arm三個系統；在linux系統中安裝arm系統，然後利用arm平台完成linux系統中C語言源檔案的編譯，并在windows系統中執行生成的可執行檔案。
二、實驗步驟
- 連接配接arm開發闆
- 領取試驗箱之後，首先打開實驗箱檢查 電源線、網線、并口線、插口線 無缺失；然後卸除主機後的保護闆，使得主機背後的插口友善與試驗箱連接配接；
- 確定試驗箱的開關處于off檔位。将實驗箱的網線、并口線分别與主機上的對應位置連接配接好（将主機上之前的網線拔出）。将電源線插在插線闆上。将插口線一端插在arm闆的端口0處，另一端插在主機對應位置。
- 建立超級終端
- 運作windows XP系統下“開始”、“所有程式”、“附件”、“通訊”、“超級終端”。打開之後，程式會自動建立一個通信終端，在彈出的對話框中，将該終端直接命名為 arm（圖示選擇預設即可），其他設定無強制性要求，并點選“确定”。在之後彈出的屬性對話框中，将波特率設為 115200，資料位設為 8，無奇偶校驗，停止位為 1，資料流控制設定為“無”。
- 如圖所示：
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資訊安全系統設計基礎實驗一 -
資訊安全系統設計基礎實驗一
- 啟動實驗平台
資訊安全系統設計基礎實驗一 - 打開超級終端，打開arm機電源開關。等待一分鐘，arm機的資訊會顯示在超級終端的視窗中。
- 繼續等待，直至出現如圖6所示界面。輸入ifconfig指令，記錄下arm機的ip為：192.168.0.121。
資訊安全系統設計基礎實驗一 - 修改windows xp系統的ip使得它與arm機的ip在同一網段
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- 打開windows xp系統中的“控制台”——“網絡連接配接”——“本地連接配接”，輕按兩下檢視本地連接配接的狀态；點選“屬性”鍵，在“正常”頁籤中輕按兩下出現的“Internet協定（TCP/IP）”，檢視并修改本機ip（實驗中設定的ip為192.168.0.55）；
- 打開vmvare虛拟機平台，在“導入已有的虛拟機”選項中導入C槽下的red hat.vmi檔案，進入linux環境。然後點選“從這裡開始”——“系統設定”——“網絡”（輕按兩下），在彈出的“網絡配置”對話框中依次點選“編輯”——“裝置”，進入“以太網服務”頁籤，在“手工設定ip”下方修改red hat 的ip（實驗中設定的ip為192.168.0.234）；
- 修改完IP，重新開機一下虛拟機，IP才能啟作用。重新開機後在指令行中使用ifconfig确認 如圖：
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資訊安全系統設計基礎實驗一
- 在red hat中安裝arm編譯器
- 回到xp系統，點選“開始”——“運作”，輸入虛拟機的 ip：\192.168.0.234，會彈出要求輸入使用者名以及password的對話框，輸入使用者名 bc，密碼 123456 然後确定即可進入與虛拟機共享的檔案夾（bc）處（Samba Server對話框）；
- 把需要安裝的、包含在armv4l-tools壓縮包中的軟體安裝包解壓縮到bc檔案夾中（或者解壓縮之後拷貝至此處），這時linux虛拟機就可以對該軟體安裝包進行操作了；
- 進入虛拟機，依次輸入“cd /home/bc”（回車）和“cd armv4l-tools”（回車），就可以進入到含有install.sh的檔案夾中。（這時可以輸入ls指令檢視現有檔案目錄，确定該路徑下含有install.h檔案）然後在指令行中輸入./install.sh，安裝腳本程式将會自動建立目錄，配置編譯環境。如圖：
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資訊安全系統設計基礎實驗一 -
資訊安全系統設計基礎實驗一
6.、配置環境變量
在虛拟機中使用“vi /root/.bashprofile”進入bashprofile檔案（該檔案為隐藏的系統檔案，可以用ls -A檢視）；
将其中的 PATH 變量修改為PATH=$PATH:$HOME/bin:/opt/host/armv4l/bin/ （也就是補充一個路徑）；
儲存檔案，然後後執行： source /root/.bash_profile，則以後 armv4l-unknown-linux-gcc 會自動搜尋到，可以在終端上輸入。 7、編寫并編譯hello.c檔案
在虛拟機中進入檔案夾/root/bc，在此目錄下編寫 hello.c 檔案（vi hello.c即可建立并編輯hello.c檔案，編輯結束之後輸入：wq儲存并退出）；
利用指令armv4l-unknown-linux-gcc hello.c -o hello對 hello.c 進行編譯，生成 hello 可執行檔案；
可以利用ls指令檢視在bc檔案夾中是否出現了hello.c及hello可執行檔案。
8、下載下傳調試
在超級終端中将共享檔案夾挂載好，建立開發闆與虛拟機之間的通訊。輸入指令“mount -t nfs -o nolock 192.168.0.234:/home/bc /host”（注意bc後面要有空格！）
在超級終端中運作編譯通過的hello可執行檔案。
三、實驗中的疑問與解決方案
1、實驗過程的了解，實驗指導書中知識點的了解。
（1）為什麼需要交叉編譯？如何安裝交叉編譯環境?
答：<1>由于一般通用計算機擁有非常豐富的的系統資源、使用友善的內建開發環境和調試工具等，而嵌入式系統的系統資源非常緊缺，無法在其上運作相關的編譯工具，是以，嵌入式系統的開發需要借助主控端來編譯出目标機的可執行代碼。
<2>先将安裝包解壓後放到共享檔案夾中，在虛拟機中安裝交叉編譯環境并修改環境變量，在超級終端中将共享檔案挂載好即可運作可執行檔案。
（2）實驗箱、虛拟機Redhat、WinXP之間的IP需要滿足什麼關系？如何配置？為什麼？
答：實驗箱、虛拟機、WinXP的IP必須處于同一網段。用ifconfig 指令檢視實驗箱的IP為：192.168.0.121，将pc機的ip設為192.168.0.55，redhat虛拟機ip設為192.168.0.234。這樣它們之間就可以互相通信了。
（3）實驗中mount指令中每個選項什麼意思?
答：mount -t nfs -o nolock 192.168.0.234:/root/bc /host
“-t nfs”指定檔案系統類型為檔案網絡共享類型，“-o nolock ”關閉檔案鎖，“192.168.0.234:”為要挂接的裝置，“/root/bc /host”表示挂載裝置中/root/bc目錄下的檔案到本機host檔案夾中。
2、實驗過程中遇到的問題以及解決方案。
（1）編譯器安裝問題及解決方案
答：安裝arm編譯器時，在pc機中無法通路虛拟機中的檔案。考慮到實驗箱，虛拟機和pc機可能并沒有相通，于是檢視pc機ip位址，發現設定錯誤，pc機的ip位址與虛拟機并沒有處于同一網段，修改後問題得以解決，通路成功。
（2）Vim問題及解決方案
答：hello.c檔案編輯好後，檔案編譯無法通過，于是vi進入檔案，發現少了一個分号，加上分号後問題得以順利解決。編輯hello.c檔案時，無法退出，按Esc退出編輯模式，再:wq順利退出。
（3）交叉編譯問題及解決方案
答：在超級終端運作hello可執行檔案時，無法顯示結果。檢查後發現并沒有進入到hello檔案所在的目錄下，hello檔案是被挂載到host檔案夾下的，于是先輸入指令cd /host,再輸入./hello,檔案運作成功。
四、實驗體會
本次實驗是資訊安全系統設計基礎的第一次實驗，由于對實驗裝置不太了解以及對linux系統接觸不多，實驗前做了較多的準備，認真預習了實驗步驟，是以實驗進行地還是相對比較順利的，當然也遇到了一些問題，但是經過小組的分析及讨論，最終問題都得以順利解決。第一次實驗相對來說比較簡單，更多的是對裝置的熟悉以及程式設計環境的搭建，通過本次實驗我們對Linux下的程式設計有了更深的認識，為今後更深入的實驗也打下了良好的基礎！