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【摘 要】随着信息技术的快速发展,社会已步入了信息时代.嵌入式软件作为一种特殊的软件,符合软件的大多数特征的同时也具有自己特点.嵌入式系统和Linux的有机结合,成为后PC时代计算机最普遍的应用形式.本文介绍了嵌入式Linux技术的版本与特点、嵌入式Linux与其他嵌入式系统相比的不同,重点阐述了嵌入式Linux的应用等方面内容.
【关 键 词】嵌入式Linux；操作系统
一、嵌入式系统处理器以及Linux操作系统概述
(一)嵌入式系统处理器
ARM,全称是AdvancedRISCMachines,是一种计算机微处理器类别的总称.从目前32位的RISC微处理器市场来看上,占主要份额的是基于ARM而建构的微型处理器.
嵌入式处理器属于硬件部分,主要是用来协助以及控制整体系统的运转,因此在整个的嵌入式系统中,处理器是中心环节.就目前国际市场上的处理器而言,归属嵌入式功能范畴已不少于一千种,其中,比较常见的、普遍的系统结构有主要包括MPU、MCU等等系列,而且还以更强性能、更快速度的势头向前发展着.嵌人式微处理器不仅重量轻、体积小,而且成本也相对较低.
(二)Linux操作系统
Linux不仅可开发性高,而且兼容性也高,可以实现对多种配置以及设备的支持.因此,对于嵌入式软件系统而言,Linux是非常适合的.从开发成本上来看,Linux的系统开发所需成本较低,因此在各种硬件系统的应用都而已较快地实现,而且Linux还具备二次开发性.由于Linux具有以上的优势,所以已经得到了广大业内人士的支持,其应用的广泛化的态势迅猛.
嵌入式Linux是以以前的Linux作为基础,然后再进行修改和剪接,最终在嵌入式系统中实现一个全新的、完善的、正常运行的操作系统.嵌入式Linux不仅没有被嵌入式影响自身的功能,而且还完全具备了以往的嵌入式Linux所有的特征优势,例如充分开放源代码,无版权纠纷；高程度的模块化特点等等.
二、Linux用作嵌入式系统的优点
(一)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.
(二)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.
(三)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：
(一)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.
(二)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.
(三)体积小
嵌入式Linux的内核体积小而且很紧凑.
(四)兼容性
良好的支持多数通用的操作系统.
四、嵌入式Linux的应用
Linux是源代码开放软件,不存在黑箱技术,任何人都可以修改它,或者用它开发自己的产品.Linux系统是可以的,系统内核目前已经可以做得很小.一个带有中文系统及图形化界面的核心程序也可以做到不足1MB,而且同样稳定.Linux作为一种可裁减的软件平台系统,是发展未来嵌入设备产品的绝佳资源,遍布全球的众多Linux爱好者又能给予Linux开发者强大的技术支持.因此,Linux作为嵌入式系统新的选择,是非常有发展前途的.
(一)与硬件芯片的紧密结合
后PC时代的智能设备已经逐渐地模糊了硬件与软件的界限,SOC系统（SystemOnChip）的发展就是这种软硬件无缝结合趋势的证明.随着处理器片内微码的发展,在将来可能出现在处理器片内嵌进操作系统的代码模块.
(二)嵌入式Linux与硬件芯片的紧密结合
嵌入式Linux与标准Linux的一个重要区别是嵌入式Linux与硬件芯片的紧密结合.这是一个不可逾越的难点,也是嵌入式Linux技术的关键之处.嵌入式Linux和商用专用RTOS一样,需要编写BSP,这相当于编写PC的BIOS.这不仅仅是嵌入式Linux的难点,也是使用商用专用RTOS开发的难点.硬件芯片的多样性也决定了代码开放的嵌入式Linux的成功.嵌入式系统的发展,必然导致软硬件无缝结合的趋势,逐渐地模糊了硬件与软件的界限,在将来可能出现SOC片内的操作系统代码模块.
结束语：
尽管绝大部分的嵌入式系统的硬件平台仍掌握在外国大公司的手中,国产的嵌入式操作系统在技术含量、兼容性、市场运作模式等方面还有相当长的一段距离.但由于Linux自由操作系统的出现,特别是将嵌入式系统和Linux有机结合起来的嵌入式Linux,给我们提供跟踪国外嵌入式操作系统最新应用技术难得的机遇.嵌入式Linux将在机顶盒、掌上电脑或PDA、手机和寻呼机上网、车载盒、工业控制等方面有着广泛地应用.