嵌入式Linux

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摘 要：伴随着21世纪的到来,计算机进入一个新的充满机遇的阶段.随着嵌入式应用领域得到蓬勃、快速的扩展,它对嵌入式操作系统也提出了更严格的要求,Linux操作系统由于其源代码开放、成本低、应用程序丰富等优点而受到广泛的关注.

关 键 词：Linux嵌入式可性优点

近年来,嵌入式Linux得到了飞速的发展.嵌入式Linux的开发和研究是操作系统领域中的一个热点,目前己经开发成功的嵌入式系统中,大约有一半使用的是Linux.在嵌入式应用的领域里,从因特网设备到专用的控制系统,Linux操作系统的前景都很光明.由于Linux功能强大、可靠、灵活而且具有伸缩性,再加上它支持大量的微处理器体系结构、硬件设备、图形支持和通信协议,这些都使得它作为许多方案和产品的软件平台越来越流行.

Linux操作系统是UNIX操作系统的一种克隆系统,它诞生于1991年的10月5日.这是第一次正式向外公布的时间,以后借助于Inter网络,并通过全世界各地计算机爱好者的共同努力,已成为今天世界上使用最多的一种UNIX类操作系统,并且使用人数还在迅猛增长

一、嵌入式Linux的可性

嵌入式系统的多样化特征,使得对嵌入式Linux必须具备一定的能力,使其能够满足特定嵌入式系统的要求.作为嵌入式操作系统的基本属性,可裁剪性是嵌入式操作系统应具备的、能够根据应用需求或硬件平台的变化,动态配置系统功能的能力.因此,嵌入式Linux本身提供的剪裁配置能力的高低,是衡量这种嵌入式操作系统是否具有广泛应用前景的重要指标.一般来说,嵌入式系统的分为源代码级和目标代码级的.源码级的不会给系统带来任何系统开销,但是它不能动态的,每次都需要重新生成系统.目标码级的可以动态配置,但它会带来一定的系统开销.

嵌入式Linux的可性有以下几种：

⑴可配置性

指在生成系统时,用户可以根据自己硬件平台的具体情况,对操作系统功能进行选择.

⑵可重配置性

因为硬件的功能变化大,性能提高快,所以操作系统应具有支持硬件不断升级的能力.可重配置性是指对于升级的硬件部件,系统要能够替换相关的一个或多个功能模块,使硬件升级的性能得以发挥,而不需要重新生成新系统.

⑶动态性

针对嵌入式系统资源相对较少的状况,要求系统的一些功能模块在不使用时可以换出内存,使用时可以动态加载,以提高嵌入式系统的资源利用率.

二、Linux用作嵌入式系统的优点

⑴完全开发源代码

嵌入式Linux开放源代码,这使得学习、修改、剪裁Linux成为可能,嵌入式系统的设计者可以对嵌入式Linux进行二次开发,去掉操作系统的附加功能,只保留必须的操作系统功能,并且可以根据实际应用的需要,优化操作系统的代码,从而降低整个系统开销与能耗.而目前大多商用RTOS,要么不提供源代码,要么购买源代码需要支付高额的版本费用.相比之下,嵌入式Linux的这一优点对于对成本和能耗极为敏感的嵌入式系统是十分重要的.

⑵成本低

GPL协议保证了源自Linux的嵌入式,Linux也是开放源代码的自由软件,也就是说,只要遵守GPL协议,嵌入式Linux操作系统的源代码可以自由获得.因此,使用嵌入式Linux开发嵌入式应用,用于购买操作系统软件的费用可以忽略不计.而商业的RTOS,其操作系统的每个拷贝售价在几百美元到几万美元不等,如果需要操作系统的源代码,则还需要另外购买.另外,大多数嵌入式Linux使用的开发工具也是遵守GPL协议的,同样可以自由获得.

⑶丰富的实用软件支持

Linux操作系统是一个完整的、功能强大的操作系统,它提供了大量的实用程序和各种各样的应用软件.这些软件的正确性和有效性都经过了实际应用检验,嵌入式Linux可以根据需要,利用Linux提供的丰富的软件支持,迅速的构建嵌入式应用的软件环境.这可以显著地减小嵌入式系统软件开发的时间和费用,提高系统的可靠性.而商用的RTOS尽管也试图提供各种常用软件工具包支持,但是其数量是无法和Linux操作系统匹敌的.

三、与其他嵌入式系统相比的不同

从嵌入式系统技术发展以来,由于Linux相对于其他嵌入式操作系统有着诸多优点和长处,因此Linux一直在嵌入式应用中使用.但是Linux毕竟不是专为嵌入式应用开发所设计的操作系统,所以对标准Linux进行大量的修改成为大多数用户的工作,即发展成为嵌入式Linux,而ucLinux就是诸多嵌入式Linux中最受欢迎和最具代表性的一个.

嵌入式Linux是一种非商业化的操作系统,同样遵循GNU许可,并且源代码完全开放,所以相对于其他嵌入式操作系统有以下特点：

（1）免费性

大多数开源的嵌入式Linux都是完全免费的,我们可以在相应的网站去下载所需的Linux源代码包.

（2）可性

嵌入式Linux一般采用模块化结构,所以我们可以根据系统需要裁剪和配置模块,达到的效果.

（3）可移植性

嵌入式Linux支持几乎全部的硬件平台,具有良好的移植特性.

（4）体积小

嵌入式Linux的内核体积小而且很紧凑.

（5）兼容性

良好的支持多数通用的操作系统.

Linux的有两点最基本的思想：第一,一切都是文件；第二,每个软件都有确定的用途.其中第一条详细来讲就是系统中的所有都归结为一个文件,包括命令、硬件和软件设备、操作系统、进程等等对于操作系统内核而言,都被视为拥有各自特性或类型的文件.至于说Linux是基于Unix的,很大程度上也是因为这两者的基本思想十分相近.