11基于ARM嵌入式Linux 的研究与实践(2)

储器芯片或单片机中，而不是存储于磁盘等载体中。由于嵌入式系统的运算速度和存储容量仍然存在一定程度的限制。另外，由于大部分嵌入式系统必须具有较高的实时性，因此对程序的质量，特别是可靠性，有较高的要求。

●嵌入式系统本身并不具备在其上进行进一步丌发的能力。在设计完成以

后，用户如果需要修改其中的程序功能，也必须借助于一套开发工具和环境。

●通用计算机的开发人员通常是计算机科学或者计算机工程方面的专业

人士，而嵌入式系统开发人员却往往是各个领域中的专家，这就要求嵌入式系统所支持的开发工具易学、易用、可靠、高效。

嵌入式系统软件的特征∽１：

（１）软件要求固态化存储

为了提高执行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中，而不是存贮于磁盘等载体中。

（２）软件代码高质量、高可靠性

尽管半导体技术的发展使处理器速度不断提高、片上存储器容量不断增加，但在大多数应用中，存储空间仍然是宝贵的，还存在实时性的要求。为此要求程序编写和编译工具的质量要高，以减少程序二进制代码长度、提高执行速度。

（３）系统软件的高实时性是基本要求

在多任务嵌入式系统中，对重要性各不相同的任务进行统筹兼顾的合理调度是保证每个任务及时执行的关键，单纯通过提高处理器速度是无法完成和没有效率的，这种任务调度只能由优化编写的系统软件来完成，因此系统软件的高实时性是基本要求。

（４）多任务操作系统是知识集成的平台和走向工业标准化道路的基础。１．１．２从嵌入式系统到嵌入式操作系统

早期的嵌入式系统很多都不用操作系统，它们只是为了实现某些特定功能，

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武汉理Ｉ：人学硕十学位论文

使用一个简单的循环控制对外界的控制请求进行处理，不具备现代操作系统的基本特征。不可否认，这对一些简单的系统而言是足够的。但是当系统越来越复杂，利用的范围越来越广泛时，缺少操作系统就成为了一个最大的缺点，因为每添加一项新功能都可能需要从头开始设计，否则只能增加开发成本和系统复杂度。

嵌入式系统的应用领域同益扩大，提供的应用功能也越来越复杂，当初的控制程序逐步加入了许多功能，而实际上这些功能大多数是可以由操作系统来提供的。这很自然地会让人联系到应该为嵌入式系统开发一个嵌入式操作系统。以此可见，嵌入式操作系统是由于工程实践的需要而诞生的。由于应用的需要和硬件条件的限制，嵌入式操作系统一般更加注重占用空间小和效率高等特点。１．１．３典型的嵌入式操作系统

下面是比较典型的嵌入式操作系统¨Ｊ：

ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＷｉｎｄｏｗｓＣＥ是一个高效的多平台操作系统，它不是削减的Ｗｉｎｄｏｗｓ９５版本，而是从整体上为有限资源的平台设计的多线程、完整优先权、多任务的操作系统。它的模块化设计允许它对于从掌上电脑到专用的工业控制器的用户设备进行定制。从ＳＥＧＡ的ＤｒｅａｍＣａｓｔ游戏机到现在许多高价掌上电脑，都采用了ＷｉｎｄｏｗｓＣＥ。但是无奈价格太高，使得整个产品的成本急剧上升。

ＶｘＷｏｒｋｓ是目前嵌入式系统领域中使用最广泛、市场占有率最高的嵌入式操作系统。它支持多种处理器，如ｘ８６、ＳｕｎＳｐａｒｅ、ＭｏｔｏｒｏｌａＭＣ６８ｘｘｘ、ＭＩＰＳＲＸ０００、ＰＯＷＥＲＰＣ等等。它使用的是和ＵＮＩＸ不兼容的环境，大多数的ＶｘＷｏｒｋｓＡＰＩ是专有的，采用ＧＮＵ的编译和调试器。

ＱＮＸ是一个实时可扩充的操作系统，它遵循ＰＯＳＩＸ．１（程序接口）和ＰＯＳＩＸ．２（Ｓｈｅｌｌ和工具），部分遵循ＰＯＳＩＸ．Ｉｂ（实时扩展）。它提供一个很小的微内核以及一些可选的配合程序。它的内核只提供四种服务：进程调度、进程间通信、网络间通信和中断处理，因而速度极快。

ＰａｌｍＯＳ是３Ｃｏｍ公司的产品，它在ＰＤＡ市场上占有很大的市场份额，具有开放的操作系统应用程序接１３（ＡＰＩ），开发商可以根据需要自行开发应用程序。

Ｌｉｎｕｘｔ８】是一套以ＵＮＩＸ为基础发展而成的操作系统。自１９９１年诞生自今，Ｌｉｎｕｘ在很多方面已经赶上甚至超过了很多商用的ＵＮＩＸ系统。它实现了真正的多任务、多用户环境。Ｌｉｎｕｘ对硬件配置的要求相当低，能够在４ＭＢ内存的３８６３

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机器上很好地运行，而且可以支持多种处理器芯片。此外更为重要的是，有众多高手愿意在Ｌｉｎｕｘ上歼发程序，随时对Ｌｉｎｕｘ的丌放内核进行升级和修补。１．１．４嵌入式Ｌｉｎｕｘ的优势

Ｌｉｎｕｘ［１０】是一种自由的、类Ｕｎｉｘ的、已经公开源代码的、通过互联网进行优化的、３２位或６４位网络操作系统，它能够在各类硬件上运行，包括Ｉｎｔｅｌ（Ｘ８６）和ＲＩＳＣ／“】（ＲｅｄｕｃｅｄＩｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＳｅｔＣｏｍｐｕｔｅｒ精简指令集计算机）处理器。自由是Ｌｉｎｕｘ的真正优势ｌｌ“。

Ｌｉｎｕｘ从１９９２年问世到现在，短短十几年的时间内已发展成为一个功能设计完善的操作系统。目前Ｌｉｎｕｘ已可以与各种传统的商业操作系统分庭抗礼，占据了大部分市场。据１９９９年ＩＯＳ统计，Ｌｉｎｕｘ占有全球Ｗｅｂ服务总数的２８％，名列第一。ＩＤＣ统计，２０００年Ｌｉｎｕｘ在服务器操作系统市场中占的份额达到２５％。

Ｌｉｎｕｘ不仅在服务器领域取得了成功，也成为了项级工作室中艺术家们的桌面平台。现在绝大部分知名的电影工作室都在依靠Ｌｉｎｕｘ来完成主要的动画和特效制作工作，越来越多的小型电影工作室也开始转而使用ＬｉｎｕｘＩＩ”。Ｌｉｎｕｘ在嵌入式领域也获得了飞速发展。目前正在开发的嵌入式系统中，４９％的项目选择Ｌｉｎｕｘ作为嵌入式操作系统。Ｌｉｎｕｘ之所以能在嵌入式系统市场上获得如此快的发展，与它自身的优良特性有着不可分割的关系。

与其他的嵌入式操作系统相比，Ｌｉｎｕｘ具有一些独特的优势Ⅲ¨１６Ｊ：

１１开放源代码，丰富的软件资源

Ｌｉｎｕｘ是自由的操作系统，它的开放源代码使用户获得了最大的自由度。在Ｌｉｎｕｘ上开发程序往往不需要从头做起，而是选择一个类似的自由软件，进行二次开发。这就大大节省了开发工作量，缩短了开发时间。

２）功能强大的内核，性能高效、稳定、多任务

Ｌｉｎｕｘ的内核非常稳定，它的高效和稳定性已经在各个领域，尤其在网络服务器领域，得到了实际的验证。Ｌｉｎｕｘ内核小巧灵活，易于裁剪，这使得它很适合嵌入式系统的应用。

３）支持多种体系结构

Ｌｉｎｕｘ能支持Ｘ８６、ＡＲＭ、ＡＬＰＨＡ、ＡＰＡＲＣ等多种体系结构。目前，Ｌｉｎｕｘ已经被移植到数十种硬件平台上，几乎支持所有流行的ＣＰＵ。

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４）完善的网络通讯、图形、文件管理机制

Ｌｉｎｕｘ自产生之日就与网络密不可分，网络是Ｌｉｎｕｘ的强项。另外，Ｌｉｎｕｘ还支持多种文件和图形系统。

５）支持大量的周边硬件设备

Ｌｉｎｕｘ上的驱动已经非常丰富了，它们支持各种主流硬件设备和最新硬件技术。而且随着Ｌｉｎｕｘ的广泛应用，许多芯片厂家也已经 …… 此处隐藏：2492字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……