一、嵌入式linux的定義
1991年Linux問(wèn)世,到現(xiàn)在為止短短的十幾年時(shí)間已經(jīng)發(fā)展成為功能強(qiáng)大、設(shè)計(jì)完善的操作系統(tǒng)之一,在新興的嵌入式操作系統(tǒng)領(lǐng)域內(nèi)也獲得了飛速發(fā)展。嵌入式Linux(Embedded Linux)是指對(duì)標(biāo)準(zhǔn)Linux經(jīng)過(guò)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(jié)的存儲(chǔ)器芯片或者單片機(jī)中,適合于特定嵌入式應(yīng)用場(chǎng)合的專(zhuān)用Linux操作系統(tǒng)。嵌入式Linux既繼承了intelnet上無(wú)限的開(kāi)放原代碼資源,又具有嵌入式操作系統(tǒng)的特性。
二、嵌入式Linux的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)
嵌入式Linux的特點(diǎn):嵌入式Linux自發(fā)行以來(lái),其版權(quán)費(fèi)一直是免費(fèi)的,使用嵌入式Linux的成本主要來(lái)源于媒介成本;而且嵌入式Linux全世界的自由軟件開(kāi)發(fā)者提供支持,其網(wǎng)絡(luò)特性是免費(fèi)而且性能優(yōu)異;軟件移植:容易,代碼開(kāi)放,有許多應(yīng)用軟件支持;應(yīng)用產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期:短,新產(chǎn)品上市迅速,因?yàn)橛性S多公開(kāi)的代碼可以參考和移植;實(shí)時(shí)性能:RT_Linux,hardhat Linux 等嵌入式Linux支持實(shí)時(shí)性能;重要的一個(gè)特點(diǎn)就是其穩(wěn)定性和安全性都很好。
嵌入式linux的優(yōu)勢(shì):嵌入式Linux的開(kāi)發(fā)和研究是操作系統(tǒng)領(lǐng)域中的一個(gè)熱點(diǎn),目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)成功的嵌入式系統(tǒng)中,大約有一半使用的是Linux。Linux之所以能在嵌入式系統(tǒng)市場(chǎng)上取得如此輝煌的成果,與其自身的優(yōu)良特性是分不開(kāi)的。嵌入式linux具有廣泛的硬件支持、內(nèi)核高效穩(wěn)定、開(kāi)放源碼,軟件豐富、的開(kāi)發(fā)工具和完善的網(wǎng)絡(luò)通信和文件管理機(jī)制等優(yōu)勢(shì)。
三、嵌入式Linux的發(fā)展前景
嵌入式Linux有巨大的市場(chǎng)前景和商業(yè)機(jī)會(huì),出現(xiàn)了大量的專(zhuān)業(yè)公司和產(chǎn)品,如Montavista、Lineo、Emi等。有行業(yè)協(xié)會(huì),如Embedded Linux Consortum等。得到世界計(jì)算機(jī)公司和oem板級(jí)廠商的支持,例如IBM、Motorola、Intel等 。傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)廠商也采用了Linux策略 如Lynxworks 、Windriver、QNX等。還有intelnet上的大量嵌入式Linux愛(ài)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。
四、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,信息家電:PDA,STB-Set-stopbox,Digital Telephone,Answering Machine,Screen Phone、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò):Ethernet switches,Router,Bridge,Hub,Remote access servers,ATM,F(xiàn)rame relay、遠(yuǎn)程通信、醫(yī)療電子、交通運(yùn)輸、計(jì)算機(jī)外設(shè)、工業(yè)控制、航空領(lǐng)域等。
五、嵌入式Linux的挑戰(zhàn)
目前,嵌入式Linux系統(tǒng)的研發(fā)熱潮正在蓬勃興起,并且占據(jù)了很大的市場(chǎng)份額,除了一些傳統(tǒng)的Linux公司(如RedHat、MontaVista等)正在從事嵌入式Linux的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用之外,IBM、Intel、Motorola等企業(yè)也開(kāi)始進(jìn)行嵌入式Linux的研究。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(chǎng)的真正要求仍有一段差距,要開(kāi)發(fā)出真正成熟的嵌入式Linux系統(tǒng),還需要從以下幾個(gè)方面做出努力。
1、提高系統(tǒng)實(shí)時(shí)性
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(shí)時(shí)環(huán)境會(huì)有許多缺陷,如在運(yùn)行內(nèi)核線程時(shí)中斷被關(guān)閉,分時(shí)調(diào)度策略存在時(shí)間上的不確定性,以及缺乏高精度的計(jì)時(shí)器等等。正因如此,利用Linux作為底層操作系統(tǒng),在其上進(jìn)行實(shí)時(shí)化改造,從而構(gòu)建出一個(gè)具有實(shí)時(shí)處理能力的嵌入式系統(tǒng),是現(xiàn)在日益流行的解決方案。
2、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),整個(gè)內(nèi)核是一個(gè)單獨(dú)的、非常大的程序,這樣雖然能夠使系統(tǒng)的各個(gè)部分直接溝通,有效地縮短任務(wù)之間的切換時(shí)間,提高系統(tǒng)響應(yīng)速度,但與嵌入式系統(tǒng)存儲(chǔ)容量小、資源有限的特點(diǎn)不相符合。
3、完善集成開(kāi)發(fā)平臺(tái)
引入嵌入式Linux系統(tǒng)集成開(kāi)發(fā)平臺(tái),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(chǎng)合的,軟件和硬件之間必須緊密配合,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,因?yàn)橹挥羞@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。