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摘 要： 信息技术的发展推动各种操作系统的更新和升级,嵌入式Linux操作系统也有很大的改善,并得到广泛的应用,从嵌入式Linux操作系统的特点着手,分析该操作系统的设计原理,以银行的应用实践为例,探讨嵌入式Linux操作系统的实践应用,目的是对其应用进行总结和改进,进而提高系统提供服务的质量.
关 键 词： 嵌入式Linux操作系统；特点；设计；应用
在信息技术的时代里,嵌入式系统已经成为主要的操作系统,在工业控制设备和家电等各个领域得到了广泛的应用,并获得了理想的效果.作为一种硬件平台,嵌入式操作系统有着很大的优势,提供的服务也越来越有针对性和可操作性,为了提高其性能,人们开始关注其设计和应用,以便发挥更突出的作用.
1 嵌入式Linux操作系统的特点
随着信息建设的发展和规模的不断扩大,嵌入式系统的硬件环境不断改进,该系统拥有独特的优势,主要表现在以下几个方面.
首先,具有开放性.开放性是操作系统必须遵循的一个原则,要做到彼此兼容,进而实现信息的互联.模块化设计是嵌入式Linux操作系统的主要模式之一,可以有效的根据需求对功能进行增减,提高了系统的可伸缩性.同时,具有多用户的特性,即每个用户都有各自的权限,在使用的时候可以不相互干扰,提高了系统使用的效率.
其次,多任务和稳定性强是该操作系统的显著优势.在该系统运行时,多个程序可以同时执行,并且互相不受到干扰和影响.在嵌入式Linux操作系统中,每个程序都拥有同等的访问权利,实现高速的并行运行.同时具有高水平的研发人员对该系统进行升级和改进,不断的测试,提高了系统的稳定性.
另外,设备是独立的.在驱动程序的支持和帮助下,用户可以方便的对设备进行使用和操作,无需考虑它们的具体存在形式,利用内核源代码,对新增的设备进行适应.同时,该系统具有丰富的网络功能和可靠的安全系统,为用户提供了可靠的数据支持和便利的服务.
2 嵌入式Linux操作系统的设计
嵌入式Linux操作系统是操作系统的升级,是为了适应不同的需求而对原来的系统进行的修改和完善,主要是对内核的设计和修改.对嵌入式操作系统的改进主要是通过在原来的系统中植入嵌入式版本,提高系统运行的速度.
2.1 boot loader固件
固件通常是指硬件中的ROM或者运行的相应程序,在其他系统的配合下,完成一定的任务.boot loader固件是嵌入式软件的主要组成部分,需要首先开发出boot loader程序,实现处理器和必备的硬件的初始化,完成对系统映像的下载工作.在对处理器进行初始化的时候需要借助一定的配置寄存器,以便执行相应的控制命令.在硬件的初始化过程中需要借助一定的驱动程序,进而实现与用户的客户端通讯,完成下载任务.boot loader固件的程序中,具有接收映像的服务端程序,能够发送数据包,接收映像,在发送结束以后,boot loader固件还可以将下载的映像写入ROM中.
2.2 内存管理
内存管理的主要作用是向操作系统提供地址映像功能、申请内存页面和对操作进行释放,这就意味着嵌入式应用程序需要完成相应的任务,处理好自己的内存空间,保证编程过程中不会造成访问的越界,提高了程序运行的安全性.通常来说,每个任务都是自己申请内存空间的,内存空间是静态的,避免了越界情况的出现,但是造成了内部资源的浪费.而嵌入式程序的应用杜绝了资源的浪费,并且根据具体的需求,向系统申请不同的内存空间,简化了程序的开发过程,保证了运行的安全稳定.再加上MMU的帮助下,对内存的地址进行映射和查询,使内存的管理更加方便.
2.3 任务管理
在嵌入式Linux操作系统的帮助下,可以实现多种任务的调度,方法简单.系统的操作人员只需要对任务进行设计,该系统便会根据自身的调度功能对任务进行安排.嵌入式的操作是以任务为核心的,在任务的要求下,提供合适的调度方式,即可以是实时的调度也可以是非实时的调度.而要提高该系统的调度过程,使其更加合理和科学,需要处理好外部中断和进程抢占两个方面的问题,都是要提高任务的内核的处理效率.
3 嵌入式Linux操作系统的实际应用
鉴于嵌入式Linux操作系统的优势,在各行各业都获得了广泛的应用,特别是在银行行业发挥了积极的促进作用.银行的信息化建设水平高,投入大,需要借助相应的操作系统.
由于银行业的发展依赖于大量的数据,工作量极大,这就对各种硬件设备提出了很高的要求,还对数据的管理和安全等软件的要求也不断提高.鉴于银行发展的数据大且集中,需要特别注意网络安全的问题,而嵌入式Linux操作系统的安全性和可靠性为银行的发展提供了有力的保障.另外,作为盈利性企业,银行必须将成本预算作为一个重要环节,在发展的同时尽量的降低成本,该系统有效的控制了运营的成本,提高了银行的经济效益.
嵌入式Linux操作系统具有优良的集群特性,能够将客户的计算机升级为可以处理复杂事务的计算机,优化客户计算机系统.这样使企业管理的程序简化,实现对人员和资源的有效管理,并且提高了服务管理的能力.
4 结束语
当然,嵌入式Linux操作系统的应用不仅仅局限于银行业,越来越多的商业公司也采用此系统,另外科学工作者还利用该系统进行相应的配置服务和网络服务等.随着信息技术的发展和硬件环境的改善,微处理器成为嵌入式系统的关键部件,并且凭借自身的优势发挥了重要的作用.总而言之,在相关固件的支持下,嵌入式Linux操作系统不断的升级和改进,将Linux作为主要的软件部分,已经成为一种有效的途径,简化了操作系统的工作,易于对软件进行开发,使产品在较短的时间内便可进入市场,进而提高了企业的竞争力.