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1、嵌入式Linux系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
2、第1...lunbeddedSystems)是根據(jù)應(yīng)用的要求，將操作系統(tǒng)和功能軟件集成于計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)之中，從而實(shí)現(xiàn)軟件與硬件一體化的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)出現(xiàn)于60年代晚期，它最初被用于控制機(jī)電交換機(jī)，如今已被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)制造、過程控制、通訊、儀器、儀表、汽車、船舶、航空、航天、軍事裝備、消費(fèi)類產(chǎn)品等眾多領(lǐng)域。嵌入式系統(tǒng)在數(shù)量上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了各種通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)核心CPU，每年在全球范圍內(nèi)的產(chǎn)量大概在二十億顆左右，其中超過80％應(yīng)用于各類專用性很強(qiáng)的嵌入式系統(tǒng)。一般的說，凡是帶有微處理器的專用軟硬件系統(tǒng)都可以稱為嵌入式系統(tǒng)。
3、和通用的計(jì)算平臺相比，嵌入式系統(tǒng)往往具有功能單一、體積小、功耗低、可靠性高、剪裁性好、軟硬件集成度高、計(jì)算能力相對較低等特點(diǎn)。多年來，嵌入式設(shè)備中沒有操作系統(tǒng)，其主要原因有二：首先，諸如洗衣機(jī)、微波爐、電冰箱這樣的設(shè)備僅僅需要一道簡單的控制程序，以管理數(shù)量有限的按鈕和指示燈，沒有使用操作系統(tǒng)的必要；其次，它往往只具有有限的硬件資源，不足以支持一個操作系統(tǒng)。然而，隨著硬件的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜，最初的控制程序中逐步的加入了許多功能，而這些功能中有很多可以由操作系統(tǒng)提供。于是，在70年代末期出現(xiàn)了嵌入式操作系統(tǒng)(EmbeddedOperatingSystems)，
4、它的出現(xiàn)大大簡化了應(yīng)用程序設(shè)計(jì)，并可以有效的保障軟件質(zhì)量和縮短開發(fā)周期。簡單的ES一般并不使用操作系統(tǒng)，只包含一些控制流程，但是隨著嵌入式操作系統(tǒng)在復(fù)雜性上的增長，簡單的流程控制就不能滿足系統(tǒng)的要求，這是就必須考慮使用操作系統(tǒng)做系統(tǒng)軟件。因此，嵌入式操作系統(tǒng)就應(yīng)運(yùn)而生。隨著EOS的廣泛應(yīng)用，業(yè)界已推出一些應(yīng)用比較成功的EOS產(chǎn)品。歸納起來EOS應(yīng)該具有以下幾個特點(diǎn)：小巧、實(shí)時性、可裝卸、固化代碼、弱交互性、強(qiáng)穩(wěn)定性和統(tǒng)一的接口。目前使用最多的EOS產(chǎn)品包括有：VxOS、B，并且同樣穩(wěn)定。另外，它和多數(shù)Unix系統(tǒng)兼容，應(yīng)用程序的開發(fā)和移植相當(dāng)容易。同時，由于具有良好的可
5、移植性，人們已成功使Linux運(yùn)行于數(shù)百種硬件平臺之上。然而，Linux并非專門為實(shí)時性應(yīng)用而設(shè)計(jì)，因此如果想在對實(shí)時性要求較高的嵌入式系統(tǒng)中運(yùn)行Linux，就必須為之添加實(shí)時軟件模塊。這些模塊運(yùn)行的內(nèi)核空間正是操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)進(jìn)程調(diào)度、中斷處理和程序執(zhí)行的部分，因此錯誤的代碼可能會破壞操作系統(tǒng)，進(jìn)而影響整個系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。Linux的眾多優(yōu)點(diǎn)還是使它在嵌入式領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，并出現(xiàn)了數(shù)量可觀的嵌入式Linux系統(tǒng)。其中有代表性的包括：uClinux、ETLinux、ThinLinux、LOAF等。ETLinux通常用于在小型工業(yè)計(jì)算機(jī)，尤其是PC／104模塊。T
6、hinLinux面向?qū)Ｓ玫恼障鄼C(jī)服務(wù)器、X-10控制器、MP3播放器和其它類似的嵌入式應(yīng)用。LOAF是LinuxOnAFloppy的縮略語，它運(yùn)行在386平臺上。三、Linux作為嵌入式操作系統(tǒng)的優(yōu)勢Linux作為嵌入式操作系統(tǒng)的優(yōu)勢主要有以下幾點(diǎn)：1、可應(yīng)用于多種硬件平臺。Linux已經(jīng)被移植到多種硬件平臺，這對于經(jīng)費(fèi)，時間受限制的研究與開發(fā)項(xiàng)目是很有吸引力的。原型可以在標(biāo)準(zhǔn)平臺上開發(fā)后移植到具體的硬件上，加快了軟件與硬件的開發(fā)過程。Linux采用一個統(tǒng)一的框架對硬件進(jìn)行管理，從一個硬件平臺到另一個硬件平臺的改動與上層應(yīng)用無關(guān)。Linux可以隨意地配置，不需要任何的許
7、可證或商家的合作關(guān)系，源代碼可以得到。這使得采用Linux作為操作系統(tǒng)不會遇到任何關(guān)于版權(quán)的糾紛。毫無疑問，這會節(jié)省大量的開發(fā)費(fèi)用。本身內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)支持，而目前嵌入式系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)支持要求越來越高。Linux的高度模塊化使添加部件非常容易。2、Linux是一個和Unix相似、以內(nèi)核為基礎(chǔ)的、具有完全的內(nèi)存訪問控制，支持大量硬件(包括X86，Alpha、ARM和Motorola等現(xiàn)有的大部分芯片)等特性的一種通用操作系統(tǒng)。其程序源碼全部公開，任何人可以修改并在GUN通用公共許可證(GNUGeneralPublicLicense)下發(fā)行。這樣，開發(fā)人員可以對操作系統(tǒng)進(jìn)行定制，適應(yīng)其
8、特殊需要。3、Linux帶有Unix用戶熟悉的完善的開發(fā)工具，幾乎所有的Unix系統(tǒng)的應(yīng)用軟件都已移植到了Linux上。Linux還提供了強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能，有多種可選擇窗口管理器(XanagementUnit)的嵌入式系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的。它已經(jīng)被成功地移植到了很多平臺上。由于沒有MMU，其多任務(wù)的實(shí)現(xiàn)需要一定技巧。uCLinux是一種優(yōu)秀的嵌入式Linux版本，是micro-Conrol-Linux的縮寫。它秉承了標(biāo)準(zhǔn)Linux的優(yōu)良特性，經(jīng)過各方面的小型化改造，形成了一個高度優(yōu)化的、代碼緊湊的嵌入式Linux。雖然它的體積很小，卻仍然保留了Li
