浅谈我国嵌入式Ｌｉｎｕｘ技术的发展现状与发展动向

Linux为嵌入操作系统提供了一个极有吸引力的选择，它是个和Unix相似、以核心为基础的、完全内存保护、多任务多进程的操作系统。支持广泛的计算机硬件，包括X86，Alpha，Sparc，MIPS，PPC，ARM，NEC，MOTOROLA等现有的大部分蕊片。程式源码全部公开，任何人可以修改并在GNU通用公共许可证（GNUGeneralPublicLicense）下发行，这样，开发人员可以对操作系统进行定制，再也不必担心像MSwindows操作系统中"后门"的威胁。同时由于有GPL的控制，大家开发的东西大都相互兼容，不会走向分裂之路。Linux用户遇到问题时可以通过Internet向网上成千上万的Linux开发者请教，这使最困难的问题也有办法解决。Linux带有Unix用户熟悉的完善的开发工具，几乎所有的Unix系统的应用软件都已移植到了Linux上。Linux还提供了强大的网络功能，有多种可选择窗口管理器（Xwindows）。其强大的语言编译器gcc、g++等也可以很容易得到。不但成熟完善、而且使用方便。
一、选择嵌入式Linux技术的原因
（1）可应用于多种硬件平台。Linux已经被移植到多种硬件平台，这对受开销、时间限制的研究与开发项目是很有吸引力的。原型可以在标准平台上开发然后移植到具体的硬件上，加快了软件与硬件的开发过程。嵌入式linux是将日益流行的Linux操作系统进行裁剪修改使之能在嵌入式计算机系统上运行的一种操作系统嵌入式linux既继承了Interlnet上无限的开放源代码资源又具有嵌入式操作系统的特性。
（2）Linux可以随意地配置不需要任何的许可证或商家的合作关系。嵌入式Linux的特点是版权费免费；购买费用媒介成本技术支持全世界的自由软件开发者提供支持网络特性免费而且性能优异软件移植容易代码开放有许多应用软件支持应用产品开发周期短新产品上市迅速因为有许多公开的代码可以参考和移植实时性能RT_LinuxHardhatLinux等嵌入式Linux支持实时性能稳定性好安全性好。
（3）它是免费的，源代码可以得到。这是最吸引人的。毫无疑问，这会节省大量的开发费用。嵌入式Linux有巨大的市场前景和商业机会出现了大量的专业公司和产品如MontavistaLineoEmi等有行业协会如EmbeddedLinuxConsortum等得到世界著名计算机公司和OEM板级厂商的支持例如IBMMotorolaIntel等传统的嵌入式系统厂商也采用了Linux策略。如LynxworksWindriverQNX等还有Internet上的大量嵌入式Linux爱好者的支持嵌入式Linux支持几乎所有的嵌入式CPU和被移植到几乎所有的嵌入式OEM板。
（4）它本身内置网络支持。嵌入式Linux的应用领域非常广泛主要的应用领域有信息家电PDA机顶盒DigitalTelephoneAnsweringMachineScreenPhone数据网络EthernetSwitchesRouterBridgeHubRemoteaccessserversATMFramerelay远程通信医疗电子交通运输计算机外设工业控制航空航天领域等。
（5）Linux的高度模块化使添加部件非常容易。
（6）Linux在台式机上的成功，使大家看到了linux在嵌入式系统中的辉煌前景。
二、嵌入式Linux开发的优点
为了更好地适应嵌入式领域的开发，嵌入式Linux还在Linux基础上做了部分改进，如下所示。
（1）改善的内核结构
Linux内核采用的是整体式结构（Monolithic），整个内核是一个单独的、非常大的程序，这样虽然能够使系统的各个部分直接沟通，提高系统响应速度，但与嵌入式系统存储容量小、资源有限的特点不相符合。因此，在嵌入式系统经常采用的是另一种称为微内核（Microkernel）的体系结构，即内核本身只提供一些最基本的操作系统功能，如任务调度、内存管理、中断处理等，而类似于文件系统和网络协议等附加功能则运行在用户空间中，并且可以根据实际需要进行取舍。这样就大大减小了内核的体积，便于维护和移植。
（2）提高的系统实时性
由于现有的Linux是一个通用的操作系统，虽然它也采用了许多技术来加快系统的运行和响应速度，但从本质上来说并不是一个嵌入式实时操作系统。因此，利用Linux作为底层操作系统，在其上进行实时化改造，从而构建出一个具有实时处理能力的嵌入式系统，如RT-Linux已经成功地应用于航天飞机的空间数据采集、科学仪器测控和电影特技图像处理等各种领域。
四、Linux是自由的多任务操作系统
用户可以获得多种配置及体系不同的Linux版本。因此，如何选择Linux的发行版本，也是我们要解决的一个重要问题。
Linux的版本主要有3大类：
（1）标准的Linux版本。（2）小型化的嵌入式版本（Smallfoot-print“embedded”Version）。（3）具有实时扩展功能的Linux版本。
另外，Linux还有一些特殊应用、把Linux移植到非X86体系的CPU（包括PowerPC、RISC、68K以及许多别的微控制器）上的版本。例如有许多针对不同的如“瘦服务器”或“防火墙”应用的小型化、实时特性增强的特殊版本。