嵌入式系统原理与应用-Linux实践

随着微处理器的发展,种类繁多、价格低廉、结构小巧的CPU 和外设连接提供了稳定可靠的硬件架构,现在限制嵌入式系统发展的瓶颈就突出表现在了软件方面,尤其是操作系统的“嵌入式”化。 从20 世纪80 年代末开始,陆续出现了一些诸如Vxwork、pSOS、Neculeus 和Windows CE 的嵌入式操作系统,但这些专用操作系统都是商业化产品,其高昂的价格是许多低端产品的小公司所不能接受的,尤其是对成本敏感的嵌入式领域;而且,源代码封闭性也大大限制了嵌入式开发者的创造力与积极性。 再者,对上层应用开发者而言,嵌入式系统需要的是一套高度简练、界面友善、质量可靠、应用广泛、易开发、多任务、易移植并且成本低的操作系统。 这样源码开放的应用于嵌入式方向的Linux 操作系统,从一开始就具有得天独厚的优越性,因而具有广阔的发展前景。 因为Linux 具有开放性,所以Linux 非常适合多数嵌入式互联网设备。 Linux 不依赖于厂商而且成本极低,能够很快成为用于各种设备的操作系统。由此可见,嵌入式Linux 是大势所趋,其巨大的市场潜力与酝酿的无限商机必然会吸引众多的厂商进入这一领域。

嵌入式操作系统主要有Palm OS、Windows CE、EPOC、LinuxCE、QNX、ECOS 和LYNX 等,高端嵌入式系统要求支持图形用户界面和网络支持等许多高级功能,很多高端RTOS 供应商已经提供了这些功能,但价格不菲,一般人难以接受。 微软的Windows CE 也有此类功能,但不具备大多数嵌入式系统要求的实时性,而且难以移植,也曾经有人想以DOS 为基础用单独的第三方工具拼凑一个系统,但这种努力将是白费。 现在需要的是一个便宜、成熟并且提供高端嵌入式系统所需特性的操作系统,而嵌入式Linux 操作系统恰恰符合,它的特点正是价格低廉、功能强大而且易于移植,因此,众多商家纷纷转向了嵌入式Linux。

Linux 为嵌入操作系统提供了一个极有吸引力的选择,它是与Unix 相似、以核心为基础的、完全内存保护、多用户多任务的操作系统。 它支持广泛的计算机硬件,包括X86、Alpha、Sparc、MIPS、PPC、ARM、NEC、MOTOROLA 等现有的大部分芯片。 程式源码全部公开,任何人可以修改并在GNU 通用公共许可证(GNU General Public License)下发行。 这样,开发人员可以对操作系统进行定制,再也不必担心像Windows 操作系统那样的“后门”威胁。 同时由于有GPL 标准的控制,大家开发的东西大都相互兼容,能更好地共享Linux 免费资源且不会走向分裂之路。 Linux 用户遇到问题时,可以通过互联网向网上成千上万的Linux 开发者求助,即使最困难的问题也有办法解决。 Linux 带有Unix 用户熟悉、完善的开发工具,几乎所有的Unix系统的应用软件都已移植到了Linux 上。 Linux 还提供了强大的网络功能,有多种可选择窗口管理器(X Windows),其强大的语言编译器gcc、g+ +等也可以很容易得到。

使用linux 作嵌入式操作系统具有如下优点:

①可应用于多种硬件平台。 Linux 已经被移植到多种硬件平台,这对受成本、时间限制的研究与开发项目是很有吸引力的。 原型可以在标准平台上开发,然后移植到具体的硬件上,加快了软件与硬件的开发过程,并降低了开发成本。

②Linux 可以随意地配置而不需要任何的许可证或商家的合作关系。(www.xing528.com)

③它是免费的,源代码可以得到,这是最吸引人的。 毫无疑问,这会节省大量的开发费用。

④它本身内置网络支持,具有公认的强大的网络功能。

⑤Linux 的高度模块化使添加部件非常容易。

⑥Linux 在台式机上的成功,呈现出linux 在嵌入式系统中的辉煌前景。