嵌入式linux的应用与发展
5页1、华中科技大学考 试 科 目 研究生姓名 学 号 任 课 教 师 学院、 专业 成 绩 二0 年 月 日嵌入式Linux操作系统摘要:嵌入式系统是先进的计算机技术、半导体技术、电子技术以及各种具体应用相结合的产物,是技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的新型集成知识系统。本文主要分析嵌入式Linux系统的特点;Linux嵌入式系统开发模式;概述其主要的应用领域;阐述嵌入式Linux的发展和应用前景。关键词:嵌入式系统 Linux 操作系统 引 言近年来,随着计算技术、通信技术的飞速发展,特别是互联网的迅速普及和3C(计算机、通信、消费电子)合一的加速,微型化和专业化成为发展的新趋势,嵌入式产品成为信息产业的主流。Linux从1991年问世到现在,短短的十几年时间已经发展成为功能强大、设计完善的操作系统之一;可运行在X86、Alpha、Sparc、MIPS、PPC、Motorola、NEC、ARM等多种硬件平台,而且开放源代码,可以定制;可与各种传统的商业操作系统分庭抗争。越来越多的企业和研发机构都转向嵌入式Linux的开发和研究上,在新兴的嵌入式操作系统领域内也获得了飞速发展。1、嵌入
2、式Linux的特点嵌入式系统是以应用为中心,以计算机为基础,软硬件可裁剪,适用于系统对功能、可靠性、成本、功耗严格要求的专用计算机系统。实时性是嵌入式系统的基本要求,其次,还要求代码小,速度快,可靠性高。嵌入式Linux(EmbeddedLinux)是指对Linux经过裁剪小型化后,可固化在存储器或单片机中,应用于特定嵌入式场合的专用Linux操作系统。嵌入式Linux的开发和研究已经成为目前操作系统领域的一个热点。下面由卓跃教育为您介绍嵌入式linux的特点。第一,Linux系统是层次结构且内核完全开放。Linux是由很多体积小且性能高的微内核系统组成。在内核代码完全开放的前提下,不同领域和不同层次的用户可以根据自己的应用需要方便地对内核进行改造,低成本地设计和开发出满足自己需要的嵌入式系统。第二,强大的网络支持功能。Linux诞生于因特网时代并具有Unix的特性,保证了它支持所有标准因特网协议,并且可以利用Linux的网络协议栈将其开发成为嵌入式的TCP/IP网络协议栈。此外,Linux还支持ext2、fat16、fat32、romfs等文件系统,为开发嵌入式系统应用打下了很好的基
3、础。第三,Linux具备一整套工具链,容易自行建立嵌入式系统的开发环境和交叉运行环境,可以跨越嵌入式系统开发中仿真工具的障碍。Linux也符合IEEEPOSIX.1标准,使应用程序具有较好的可移植性。传统的嵌入式开发的程序调试和调试工具是用在线仿真器(ICE)实现的。它通过取代目标板的微处理器,给目标程序提供一个完整的仿真环境,完成监视和调试程序;但一般价格比较昂贵,只适合做非常底层的调试。使用嵌入式Linux,一旦软硬件能够支持正常的串口功能,即使不用仿真器,也可以很好地进行开发和调试工作,从而节省一笔不小的开发费用。嵌入式Linux为开发者提供了一套完整的工具链(toolchain)。它利用GNU的gcc做编译器,用gdb、kgdb、xgdb做调试工具,能够很方便地实现从操作系统到应用软件各个级别的调试。第四,Linux具有广泛的硬件支持特性。无论是RISC还是CISC、32位还是64位等各种处理器,Linux都能运行。Linux通常使用的微处理器是IntelX86芯片家族,但它同样能运行于Motorola公司的68K系列CPU和IBM、Apple、Motorola公司的Power
4、PCCPU以及Intel公司的StrongARMCPU等处理器。Linux支持各种主流硬件设备和最新硬件技术,甚至可以在没有存储管理单元(MMU)的处理器上运行。这意味着嵌入式Linux将具有更广泛的应用前景。 2、嵌入式Linux系统开发模式嵌入式系统通常为一个资源受限的系统。直接在嵌入式系统的硬件平台上编写软件比较困难,有时甚至是不可能的。目前,一般采用的办法是,先在通用计算机上编写程序,然后,通过交叉编译,生成目标平台上可运行的二进制代码格式,最后下载到目标平台上的特定位置上运行,具体步骤如下。第一步,建立嵌入式Linux交叉开发环境。目前,常用的交叉开发环境主要有开放和商业两种类型。开放的交叉开发环境的典型代表是GNU工具链,目前已经能够支持x86、ARM、MIPS、PowerPC等多种处理器。商业的交叉开发环境主要有Metrowerks CodeWarrior、ARM Software Development Toolkit、SDS Cross compiler、WindRiver Tornado、Microsoft Embedded Visual C+等。交叉开发环境是指编
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