嵌入式Linux开发.ppt

第6章嵌入式Linux开发
主讲:李岩
现在 Linux 广泛用于各类计算应用,不仅包括 IBM 的微型 Linux 腕表、手持设备(PDA 和蜂窝电话)、因特网装置、瘦客户机、防火墙、工业机器人和电话基础设施设备,甚至还包括了基于集群的超级计算机。
本章主要介绍了:
怎样应用Linux来进行嵌入式系统的开发。
选用Linux操作系统的优势。
Linux的简化版本uClinux相关知识。如内存管理、进程管理、启动过程等。
开发工具Hittool的具体应用。
嵌入式Linux概况
Linux操作系统开放源代码,可以裁剪内核,并已在x86、Alpha、Sparc、MIPS、PPC、Motorola、NEC和ARM等硬件平台上稳定、高效地运行。
Linux操作系统作为一种多任务、稳定可靠、内核可裁剪的系统,是开发嵌入式软硬件产品的优秀软件平台。
嵌入式Linux是一种开放源码、软实时、多任务的嵌入式操作系统。
嵌入式Linux
在嵌入式开发中,随着微处理器的产生,价格低廉、结构小巧的CPU和外设接口提供了稳定可靠的硬件架构。
高端嵌入式系统要求许多高级的功能,如图形用户界面和网络支持。许多高端RTOS供应商已经提供了这些功能,但其价格也很高,一般人难以接受。
Linux为嵌入式操作系统提供了一个极有吸引力的选择,它是一个类UNIX的、以内核为基础的、有完备内存保护机制的、多任务多进程的操作系统。
由于Linux具有开放性,所以许多人认为Linux非常适合多数Intemet设备。他们认为Linux可以支持不同的设备,支持不同的配置。
嵌入式Linux
1. 可运行于多种硬件平台
Linux符合IEEE ,使应用程序具有较好的可移植性。
Linux内核已经被移植到多种硬件平台上,这对受开销、时间限制的研究与开发项目是很有吸引力的。
2. 可裁剪,性能优异,应用软件丰富
Linux的动态模块加载使Linux的裁剪极为方便,高度模块化的部件使添加非常容易。
Linux是一个全面的多任务和真正的32位操作系统。系统运行稳定,功能强大,支持多种硬件平台,应用工具多。
3. 使用成本低
Linux是免费软件,只要遵守GPL(GNU General Public License)的规定,就可以免费获得拷贝,并进行开发和商业发行。
嵌入式Linux
4. 强大的网络功能
Linux操作系统最突出的是网络部分,基本上所有的网络协议和网络接口都可以在Linux上找到。
Linux内核对网络协议栈的设计是从简捷实用的角度出发的,它有一整套的网络协议模块。
Linux的网络功能十分强大,更重要的是, Linux的网络功能和协议是以内核可选的模块方式提供的,它允许用户自由地裁剪和优化。
5. GUI开发支持
Linux本身有性能优秀的X Window系统,在X Window系统的支持下,能方便地进行图形用户界面的开发。
嵌入式Linux
X Window是一个在大多数UNIX工作站上使用的图形用户界面。
X Window系统应用于嵌入式系统时,要考虑嵌入式系统的特殊条件。
6. 丰富的开发技术资源
Linux在这几年中不断成熟,越来越多的人加入了Linux的行列。
这意味着对新硬件的Linux驱动程序甚至比用于其他UNIX系统(如Solaris的驱动程序)还来得及时。
Linux庞大的志愿者网络在生产“补丁”程序方面反应很快。
嵌入式Linux的组成
最基本的嵌入式Linux系统需要3个基本元素:
系统引导程序,用于完成机器加电后的系统定位引
Linux系统内核,为嵌入式应用提供一个软件环境,为应用程序完成基本的底层的资源管理工作;
初始化过程,完成基本的初始化。
为使这个最小嵌入式系统具有一定的实用性,还需加上硬件的驱动程序及—个或几个应用进程以提供必要的应用功能支持。
如果应用比较复杂,可能还需要添加一个可以在ROM或RAM中使用的文件系统、TCP/IP网络协议栈等。
在PDA领域,还需要加上—个GUl支持。
嵌入式Linux的版本
将Linux移植以满足实时要求的实时操作系统,应用于一些关键的控制场合,如Fsmlabs公司的RT Linux,Monta Vista的Hard Hat Linux。
尽可能保留Linux的强大功能,尽可能地减少其体积,以满足许多嵌入式系统对体积的要求,如uClinux。
针对特定嵌入式领域采用整合方案,如Lineo,TimeSys,合肥华恒等。接下来,简要介绍常用的两个嵌入式Linux操作系统。