嵌入式Linux

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嵌入式Linux嵌入式Linux(Embedded Linux)是指對標準Linux經過小型化裁剪處理之后,能夠固化在容量只有幾K或者幾M字節的存儲器芯片或者單片機中,適合于特定嵌入式應用場合的專用Linux操作系統。嵌入式Linux既繼承了intelnet上無限的開放原代碼資源,又具有嵌入式操作系統的特性。

隨著微處理器的產生,價格低廉、結構小巧的CPU和外設連接提供了穩定可靠的硬件架構,限制嵌入式系統發展的瓶頸就突出表現在了軟件方面。盡管從八十年代末開始,陸續出現了一些嵌入式操作系統,比較著名的有Vxwork、pSOS、Neculeus和Windows CE。但這些專用操作系統都是商業化產品,其高昂的價格使許多低端產品的小公司望而卻步;而且,源代碼封閉性也大大限制了開發者的積極性。另外,結合國內實情,當前國家對自主操作系統的大力支持,也為源碼開放的LINUX的推廣提供的廣闊的發展前景。還有,對上層應用開發者而言,嵌入式系統需要的是一套高度簡練、界面友善、質量可靠、應用廣泛、易開發、多任務,并且價格低廉的操作系統。因為Linux的開放性,許多人認為Linux非常適合多數Internet設備。他們認為Linux可以支持不同的設備,支持不同的配置。

優勢

嵌入式Linux的開發和研究是操作系統領域中的一個熱點,目前已經開發成功的嵌入式系統中,大約有一半使用的是Linux。Linux之所以能在嵌入式系統市場上取得如此輝煌的成果,與其自身的優良特性是分不開的。

廣泛的硬件支持

Linux能夠支持x86、ARM、MIPS、ALPHA、PowerPC等多種體系結構,目前已經成功移植到數十種硬件平臺,幾乎能夠運行在所有流行的CPU上。Linux有著異常豐富的驅動程序資源,支持各種主流硬件設備和最新硬件技術,甚至可以在沒有存儲管理單元(MMU)的處理器上運行,這些都進一步促進了Linux在嵌入式系統中的應用。

內核高效穩定

Linux內核的高效和穩定已經在各個領域內得到了大量事實的驗證,Linux的內核設計非常精巧,分成進程調度、內存管理、進程間通信、虛擬文件系統和網絡接口五大部分,其獨特的模塊機制可以根據用戶的需要,實時地將某些模塊插入到內核或從內核中移走。這些特性使得Linux系統內核可以裁剪得非常小巧,很適合于嵌入式系統的需要。

開放源碼,軟件豐富

Linux是開放源代碼的自由操作系統,它為用戶提供了最大限度的自由度,由于嵌入式系統千差萬別,往往需要針對具體的應用進行修改和優化,因而獲得源代碼就變得至關重要了。Linux的軟件資源十分豐富,每一種通用程序在Linux上幾乎都可以找到,并且數量還在不斷增加。在Linux上開發嵌入式應用軟件一般不用從頭做起,而是可以選擇一個類似的自由軟件做為原型,在其上進行二次開發。

優秀的開發工具

開發嵌入式系統的關鍵是需要有一套完善的開發和調試工具。傳統的嵌入式開發調試工具是在線仿真器(In-Circuit Emulator,ICE),它通過取代目標板的微處理器,給目標程序提供一個完整的仿真環境,從而使開發者能夠非常清楚地了解到程序在目標板上的工作狀態,便于監視和調試程序。在線仿真器的價格非常昂貴,而且只適合做非常底層的調試,如果使用的是嵌入式Linux,一旦軟硬件能夠支持正常的串口功能時,即使不用在線仿真器也可以很好地進行開發和調試工作,從而節省了一筆不小的開發費用。嵌入式Linux為開發者提供了一套完整的工具鏈(Tool Chain),它利用GNU的gcc做編譯器,用gdb、kgdb、xgdb做調試工具,能夠很方便地實現從操作系統到應用軟件各個級別的調試。

完善的網絡通信和文件管理機制

Linux至誕生之日起就與Internet密不可分,支持所有標準的Internet網絡協議,并且很容易移植到嵌入式系統當中。此外,Linux還支持ext2、fat16、fat32、romfs等文件系統,這些都為開發嵌入式系統應用打下了很好的基礎。同時,Linux內核的結構在網絡方面是非常完整的,Linux對網絡中最常用的TCP/IP協議有最完備的支持。提供了包括十兆、百兆、千兆的以太網絡,以及無線網絡,Toker ring(令牌環網)、光纖甚至衛星的支持。所以Linux很適于做信息家電的開發。

支持和衍生

還有使用Linux為的是來開發無線連接產品的開發者越來越多。Linux在快速增長的無線連接應用主場中有一個非常重要的優勢,就是有足夠快的開發速度。這是因為LInux有很多工具,并且Linux為眾多程序員所熟悉。因此,我們要在嵌入式系統中使用Linux操作系統。? Linux的大小適合嵌入式操作系統──Linux固有的模塊性,適應性和可配置性,使得這很容易做到。另外,Linux源碼的實用性和成千上萬的程序員熱切其望它用于無數的嵌入式應用軟件中,導致很多嵌入式Linux的出現,包括:Embedix,ETLinux,LEM,Linux Router Project,LOAF,uCLinux,muLinux,ThinLinux,FirePlug,Linux和PizzaBox Linux。

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網友最新評論 (5)

  1. 過來看看。。
    崔小可 5年前 (2014-11-24) 回復 編輯
  2. 對偏底層的東西,我都不懂,不得不說文章太深了,呵呵!
    yedward 5年前 (2014-11-25) 回復 編輯
    • 這個時代,每個人做自己有優勢的工作就好了嘛~
      VeryARM 5年前 (2014-11-25) 回復 編輯
  3. 看到這個東西太感慨了
    周良的博客 5年前 (2014-11-25) 回復 編輯
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