引言嵌入式Linux正在并越來越多地受到人們的關(guān)注,嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師正在嘗試從自己編寫的或?qū)S玫膶?shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)轉(zhuǎn)移到嵌入式Linux。半導(dǎo)體廠商,系統(tǒng)機(jī)、單板機(jī)的廠商也紛紛向人們展示采用嵌入式Linux的方案,如機(jī)頂盒、家庭網(wǎng)關(guān)、移動(dòng)智能終端和以太網(wǎng)交換機(jī)等最新產(chǎn)品。同時(shí)各類市場(chǎng)分析報(bào)告也顯示,到2003年將有50%的嵌入式RTOS選擇Linux。嵌入式Linux對(duì)中國(guó)電子設(shè)計(jì)業(yè)來講是機(jī)遇,但是由于它一改傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式和商業(yè)模式,也
引言
嵌入式Linux正在并越來越多地受到人們的關(guān)注,嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師正在嘗試從自己編寫的或?qū)S玫膶?shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)轉(zhuǎn)移到嵌入式Linux。半導(dǎo)體廠商,系統(tǒng)機(jī)、單板機(jī)的廠商也紛紛向人們展示采用嵌入式Linux的方案,如機(jī)頂盒、家庭網(wǎng)關(guān)、移動(dòng)智能終端和以太網(wǎng)
交換機(jī)等最新產(chǎn)品。同時(shí)各類市場(chǎng)分析報(bào)告也顯示,到
2003年將有50%的嵌入式RTOS選擇Linux。嵌入式Linux對(duì)中國(guó)
電子設(shè)計(jì)業(yè)來講是機(jī)遇,但是由于它一改傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式和商業(yè)模式,也同時(shí)面臨著巨大的挑戰(zhàn)。
嵌入式Linux的優(yōu)勢(shì)
Linux是Unix的一個(gè)變種,在過去的
10多年中已經(jīng)成功地應(yīng)用于服務(wù)器和桌面系統(tǒng)。使用Linux可以大大發(fā)揮軟件工程師在Unix系統(tǒng)上的開發(fā)經(jīng)驗(yàn),國(guó)內(nèi)外大學(xué)的教學(xué)也逐漸從Unix轉(zhuǎn)到Linux,并且開設(shè)嵌入式Linux軟件課程。比起
其它專用的RTOS開發(fā)系統(tǒng)來說,軟件工程師學(xué)習(xí)嵌入式Linux會(huì)相當(dāng)容易,資料、信息和交流的機(jī)會(huì)也豐富得多。
嵌入式Linux與Linux一樣,是開放源代碼軟件。與專用的RTOS或自行開發(fā)的RTOS比較起來,還有以下的優(yōu)勢(shì):
使用嵌入式Linux與供應(yīng)商無關(guān)
當(dāng)然,有多家供應(yīng)商提供嵌入式Linux產(chǎn)品、服務(wù)、培訓(xùn)和應(yīng)用工程,但是可以說開放的Linux技術(shù)來源是一致的,而且是標(biāo)準(zhǔn)的,這將會(huì)避免傳統(tǒng)的單一供應(yīng)商所帶來的產(chǎn)品不連續(xù)發(fā)展的風(fēng)險(xiǎn)。
新硬件的支持
目前Linux是硬件制造商首選支持的OS,一般硬件支持是從微處理器開始的,Linux是支持微處理器種類最多的OS,還有更多的I/O設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。嵌入式Linux與廠家無關(guān)性也保證了這種硬件系統(tǒng)支持的平滑過渡,從一個(gè)廠家嵌入式Linux移植到另外一家也是很容易的。
更早地獲取新技術(shù)
最新的技術(shù)的實(shí)現(xiàn)一般是在Linux軟件平臺(tái)上。如果你希望直接獲取這些資源并使用它,那么嵌入式Linux比傳統(tǒng)專用RTOS要容易的多。
更低的成本
嵌人式Linux是一種沒有版稅的RTOS,使用Linux開發(fā)系統(tǒng)可以減少雇用和培訓(xùn)工程師熟悉專用RTOS的費(fèi)用。
Linux社區(qū)的廣闊資源
在遼闊的開放源碼的世界和Linux社區(qū)有數(shù)萬名自由軟件愛好者,數(shù)百家Linux發(fā)行版的公司和服務(wù)商以及幾乎所有硬件制造商都在一個(gè)開放的,標(biāo)準(zhǔn)的軟件平臺(tái)上工作,有百余種公開源碼的項(xiàng)目,如機(jī)頂盒、
ATM和IPV6項(xiàng)目等。
應(yīng)用嵌入式Linux在技術(shù)
層面的幾個(gè)問題
實(shí)時(shí)性問題
Linux繼承了傳統(tǒng)Unix的公平調(diào)度機(jī)制即分時(shí)調(diào)度策略,它提供了一個(gè)穩(wěn)定的操作系統(tǒng)的管理系統(tǒng),但是它不能解決實(shí)時(shí)系統(tǒng)要求的納秒級(jí)的中斷延遲、任務(wù)切換時(shí)間。
同時(shí),傳統(tǒng)的Linux是不可以被搶占的。目前解決Linux實(shí)時(shí)性的方法有兩類。第一是改造內(nèi)核,寫一個(gè)專用的實(shí)時(shí)微內(nèi)核,讓傳統(tǒng)的Linux做為一個(gè)優(yōu)先級(jí)最低的進(jìn)程,這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可以提供象專用RTOS一樣的硬實(shí)時(shí)性,缺點(diǎn)是不能保證Linux應(yīng)用和設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的完全兼容,代表產(chǎn)品是RTLINUX。第二是寫一個(gè)可搶占的Linux內(nèi)核,這種可搶占的Linux內(nèi)核是使用
SMP(對(duì)稱多處理器)技術(shù)在單個(gè)X86、
PPC、ARM等RISC CPU以補(bǔ)丁形式加在內(nèi)核上,這種方法的優(yōu)點(diǎn)是與任何Linux應(yīng)用和設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序兼容。缺點(diǎn),不是嚴(yán)格意義的硬實(shí)時(shí),代表產(chǎn)品是MontaVista公司的Linux。