姓名：鄒富

學(xué)號：20021211160

【嵌牛導(dǎo)讀】嵌入式Linux(Embedded Linux)是指對標(biāo)準(zhǔn)Linux經(jīng)過小型化裁剪處理之后罐柳，能夠固化在容量只有幾K或者幾M字節(jié)的存儲器芯片或者單片機(jī)中瘾婿，適合于特定嵌入式應(yīng)用場合的專用Linux操作系統(tǒng)。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(tǒng)的特性。

【嵌牛鼻子】嵌入式 linux

【嵌牛提問】linux比windows用于嵌入式有什么優(yōu)勢？

【嵌牛正文】

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一韭寸、什么是嵌入式linux?

Linux從1991年問世到現(xiàn)在，短短的十幾年時間已經(jīng)發(fā)展成為功能強(qiáng)大荆隘、設(shè)計完善的操作系統(tǒng)之一恩伺，不僅可以與各種傳統(tǒng)的商業(yè)操作系統(tǒng)分庭抗?fàn)帲谛屡d的嵌入式操作系統(tǒng)領(lǐng)域內(nèi)也獲得了飛速發(fā)展椰拒。

二晶渠、嵌入式Linux的特點

版權(quán)費：免費;

購買費用：媒介成本;

技術(shù)支持：全世界的自由軟件開發(fā)者提供支持;

網(wǎng)絡(luò)特性：免費而且性能優(yōu)異;

軟件移植：容易，代碼開放燃观，有許多應(yīng)用軟件支持;

應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)周期：短乱陡，新產(chǎn)品上市迅速，因為有許多公開的代碼可以參考和移植;

實時性能：RT_Linux仪壮，hardhat Linux 等嵌入式Linux支持實時性能;

穩(wěn)定性：好;

安全性：好。

三胳徽、嵌入式Linux的市場前景和商業(yè)機(jī)會

嵌入式Linux有巨大的市場前景和商業(yè)機(jī)會积锅，出現(xiàn)了大量的專業(yè)公司和產(chǎn)品爽彤，如Montavista、Lineo缚陷、Emi等适篙。有行業(yè)協(xié)會，如Embedded Linux Consortum等箫爷。得到世界著名計算機(jī)公司和oem板級廠商的支持嚷节，例如IBM、Motorola虎锚、Intel等 硫痰。傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)廠商也采用了Linux策略 如Lynxworks 、Windriver窜护、QNX等效斑。還有intelnet上的大量嵌入式Linux愛好者的支持。嵌入式Linux支持幾乎所有的嵌入式cpu和被移植到幾乎所有的嵌入式oem板柱徙。

四缓屠、嵌入式Linux的應(yīng)用領(lǐng)域

嵌入式Linux的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，主要的應(yīng)用領(lǐng)域有护侮，信息家電：PDA敌完，STB-Set-stopbox，Digital Telephone羊初，Answering Machine滨溉，Screen Phone、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)：Ethernet switches凳忙，Router业踏，Bridge，Hub涧卵，Remote access servers勤家，ATM，F(xiàn)rame relay柳恐、遠(yuǎn)程通信伐脖、醫(yī)療電子、交通運輸乐设、計算機(jī)外設(shè)讼庇、工業(yè)控制、航空領(lǐng)域等近尚。

五蠕啄、嵌入式linux的優(yōu)勢

嵌入式Linux的開發(fā)和研究是操作系統(tǒng)領(lǐng)域中的一個熱點，目前已經(jīng)開發(fā)成功的嵌入式系統(tǒng)中，大約有一半使用的是Linux歼跟。Linux之所以能在嵌入式系統(tǒng)市場上取得如此輝煌的成果和媳，與其自身的優(yōu)良特性是分不開的。

1哈街、廣泛的硬件支持

Linux能夠支持x86留瞳、ARM、MIPS骚秦、ALPHA她倘、PowerPC等多種體系結(jié)構(gòu)，目前已經(jīng)成功移植到數(shù)十種硬件平臺作箍，幾乎能夠運行在所有流行的CPU上摔蓝。Linux有著異常豐富的驅(qū)動程序資源蹬敲，支持各種主流硬件設(shè)備和新硬件技術(shù)，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(jìn)一步促進(jìn)了Linux在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用献幔。

2欢唾、內(nèi)核高效穩(wěn)定

Linux內(nèi)核的高效和穩(wěn)定已經(jīng)在各個領(lǐng)域內(nèi)得到了大量事實的驗證鳄厌，Linux的內(nèi)核設(shè)計非常精巧岂贩，分成進(jìn)程調(diào)度、內(nèi)存管理个扰、進(jìn)程間通信瓷炮、虛擬文件系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)接口五大部分，其獨特的模塊機(jī)制可以根據(jù)用戶的需要递宅，實時地將某些模塊插入到內(nèi)核或從內(nèi)核中移走娘香。這些特性使得Linux系統(tǒng)內(nèi)核可以裁剪得非常小巧，很適合于嵌入式系統(tǒng)的需要办龄。

3烘绽、開放源碼，軟件豐富

Linux是開放源代碼的自由操作系統(tǒng)俐填，它為用戶提供了大限度的自由度安接，由于嵌入式系統(tǒng)千差萬別，往往需要針對具體的應(yīng)用進(jìn)行修改和優(yōu)化英融，因而獲得源代碼就變得至關(guān)重要了盏檐。Linux的軟件資源十分豐富，每一種通用程序在Linux上幾乎都可以找到驶悟，并且數(shù)量還在不斷增加胡野。在Linux上開發(fā)嵌入式應(yīng)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痕鳍，在其上進(jìn)行二次開發(fā)硫豆。

4、優(yōu)秀的開發(fā)工具

開發(fā)嵌入式系統(tǒng)的關(guān)鍵是需要有一套完善的開發(fā)和調(diào)試工具。傳統(tǒng)的嵌入式開發(fā)調(diào)試工具是在線仿真器(In-Circuit Emulator够庙，ICE)恭应，它通過取代目標(biāo)板的微處理器，給目標(biāo)程序提供一個完整的仿真環(huán)境耘眨，從而使開發(fā)者能夠非常清楚地了解到程序在目標(biāo)板上的工作狀態(tài)，便于監(jiān)視和調(diào)試程序境肾。在線仿真器的價格非常昂貴剔难，而且只適合做非常底層的調(diào)試，如果使用的是嵌入式Linux奥喻，一旦軟硬件能夠支持正常的串口功能時偶宫，即使不用在線仿真器也可以很好地進(jìn)行開發(fā)和調(diào)試工作，從而節(jié)省了一筆不小的開發(fā)費用环鲤。嵌入式Linux為開發(fā)者提供了一套完整的工具鏈(Tool Chain)纯趋，它利用GNU的gcc做編譯器，用gdb冷离、kgdb吵冒、xgdb做調(diào)試工具，能夠很方便地實現(xiàn)從操作系統(tǒng)到應(yīng)用軟件各個級別的調(diào)試西剥。

5痹栖、完善的網(wǎng)絡(luò)通信和文件管理機(jī)制

Linux至誕生之日起就與Internet密不可分，支持所有標(biāo)準(zhǔn)的Internet網(wǎng)絡(luò)協(xié)議瞭空，并且很容易移植到嵌入式系統(tǒng)當(dāng)中揪阿。此外，Linux還支持ext2咆畏、fat16南捂、fat32、romfs等文件系統(tǒng)旧找，這些都為開發(fā)嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用打下了很好的基礎(chǔ)溺健。

六、嵌入式Linux的挑戰(zhàn)

目前钦讳，嵌入式Linux系統(tǒng)的研發(fā)熱潮正在蓬勃興起矿瘦，并且占據(jù)了很大的市場份額，除了一些傳統(tǒng)的Linux公司(如RedHat愿卒、MontaVista等)正在從事嵌入式Linux的開發(fā)和應(yīng)用之外缚去，IBM、Intel琼开、Motorola等著名企業(yè)也開始進(jìn)行嵌入式Linux的研究易结。雖然前景一片燦爛，但就目前而言，嵌入式Linux的研究成果與市場的真正要求仍有一段差距搞动，要開發(fā)出真正成熟的嵌入式Linux系統(tǒng)躏精，還需要從以下幾個方面做出努力。

1鹦肿、提高系統(tǒng)實時性

Linux雖然已經(jīng)被成功地應(yīng)用到了PDA矗烛、移動電話、車載電視箩溃、機(jī)頂盒瞭吃、網(wǎng)絡(luò)微波爐等各種嵌入式設(shè)備上，但在醫(yī)療涣旨、航空歪架、交通、工業(yè)控制等對實時性要求非常嚴(yán)格的場合中還無法直接應(yīng)用霹陡，原因在于現(xiàn)有的Linux是一個通用的操作系統(tǒng)和蚪，雖然它也采用了許多技術(shù)來加快系統(tǒng)的運行和響應(yīng)速度，并且符合POSIX 1003.1b標(biāo)準(zhǔn)烹棉，但從本質(zhì)上來說并不是一個嵌入式實時操作系統(tǒng)攒霹。Linux的內(nèi)核調(diào)度策略基本上是沿用UNIX系統(tǒng)的，將它直接應(yīng)用于嵌入式實時環(huán)境會有許多缺陷峦耘，如在運行內(nèi)核線程時中斷被關(guān)閉剔蹋，分時調(diào)度策略存在時間上的不確定性，以及缺乏高精度的計時器等等辅髓。正因如此泣崩，利用Linux作為底層操作系統(tǒng)，在其上進(jìn)行實時化改造洛口，從而構(gòu)建出一個具有實時處理能力的嵌入式系統(tǒng)矫付，是現(xiàn)在日益流行的解決方案。

2第焰、改善內(nèi)核結(jié)構(gòu)

Linux內(nèi)核采用的是整體式結(jié)構(gòu)(Monolithic)买优，整個內(nèi)核是一個單獨的、非常大的程序挺举，這樣雖然能夠使系統(tǒng)的各個部分直接溝通杀赢，有效地縮短任務(wù)之間的切換時間，提高系統(tǒng)響應(yīng)速度湘纵，但與嵌入式系統(tǒng)存儲容量小脂崔、資源有限的特點不相符合。嵌入式系統(tǒng)經(jīng)常采用的是另一種稱為微內(nèi)核(Microkernel)的體系結(jié)構(gòu)梧喷，即內(nèi)核本身只提供一些基本的操作系統(tǒng)功能砌左，如任務(wù)調(diào)度脖咐、內(nèi)存管理、中斷處理等汇歹，而類似于文件系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等附加功能則運行在用戶空間中屁擅，并且可以根據(jù)實際需要進(jìn)行取舍。Microkernel的執(zhí)行效率雖然比不上Monolithic产弹，但卻大大減小了內(nèi)核的體積派歌，便于維護(hù)和移植，更能滿足嵌入式系統(tǒng)的要求取视∠踉恚可以考慮將Linux內(nèi)核部分改造成Microkernel，使Linux在具有很高性能的同時作谭，又能滿足嵌入式系統(tǒng)體積小的要求。

3奄毡、完善集成開發(fā)平臺

引入嵌入式Linux系統(tǒng)集成開發(fā)平臺折欠，是嵌入式Linux進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用的內(nèi)在要求。傳統(tǒng)上的嵌入式系統(tǒng)都是面向具體應(yīng)用場合的吼过，軟件和硬件之間必須緊密配合锐秦，但隨著嵌入式系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，嵌入式操作系統(tǒng)的出現(xiàn)就成了一種必然盗忱，因為只有這樣才能促成嵌入式系統(tǒng)朝層次化和模塊化的方向發(fā)展酱床。

很顯然，嵌入式集成開發(fā)平臺也是符合上述發(fā)展趨勢的趟佃，一個優(yōu)秀的嵌入式集成開發(fā)環(huán)境能夠提供比較完備的仿真功能扇谣，可以實現(xiàn)嵌入式應(yīng)用軟件和嵌入式硬件的同步開發(fā)，從而擺脫了"嵌入式應(yīng)用軟件的開發(fā)依賴于嵌入式硬件的開發(fā)闲昭，并且以嵌入式硬件的開發(fā)為前提"的不利局面罐寨。一個完整的嵌入式集成開發(fā)平臺通常包括編譯器、連接器序矩、調(diào)試器鸯绿、跟蹤器、優(yōu)化器和集成用戶界面簸淀，目前Linux在基于圖形界面的特定系統(tǒng)定制平臺的研究上瓶蝴，與Windows CE等商業(yè)嵌入式操作系統(tǒng)相比還有很大差距，整體集成開發(fā)環(huán)境有待提高和完善租幕。

作者：15076095991

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來源：簡書

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