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1、嵌入式 Linux 及其在通讯设备中的应用摘要：Linux 操作系统作为开源操作系统的杰出代表在嵌入式领域的应用极为广泛，而嵌入式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。嵌入式操作系统既继承了 Internet 上无限开放源代码资源，又具有嵌入式操作系统的特性。嵌入式 Linux 得到特点是版权免费；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一只，实时性能 RT_ Linux H
2、ardhat Linux 等嵌入式 Linux 支持。Linux 虽然为分时操作系统，但由于其功能强大、源代码开放以及可移植性强等优势,已成为日渐流行的嵌入式实时操作系统的解决方案，而嵌入式 Linux 迎合了新一代通信设备的发展需要。关键字：Linux 嵌入式 通讯设备1.什么是嵌入式系统及嵌入式 Linux根据 IEEE（国际电气和电子工程师协会）的定义，潜入似乎系统是“控制、监视、或者辅助设备、机器和车间运行的装置” 。嵌入式系统，又称嵌入式计算机系统，它无处不在，汽车、飞机、武器装备、信息家电、医疗器械等装置中无不包含有嵌入式计算机系统，嵌入式系统的一般定义为：以应用为中心，以计算机技
3、术为基础，软件硬件可裁剪，适合应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。简言之，就是嵌埋在应用系统或设备之中，不为用户所见的专用计算机。不过上述定义并不能充分体现出体现嵌入式系统的的精髓。目前国内的一个普遍被认同的定义是以计算机技术为基础，软、硬件可剪裁，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。 “嵌入性” 、 “专用性”与“计算机系统”是嵌入式的三个基本要素。对象系统则是指嵌入式系统所嵌入的宿主系统。由于嵌入式系统必须根据应用需求对软硬件进行裁剪，满足应用系统的功能、可靠性、成本、体积等要求。所以，如果能建立相对通用的软硬件基础，然后在
4、其上开发出适应各种需要的系统，是一个比较好的发展模式。目前的嵌入式系统的核心往往是一个只有几 K 到几十 K 微内核，需要根据实际的使用进行功能扩展或者裁减，但是由于微内核的存在，使得这种扩展能够非常顺利的进行。一般而言，嵌入式系统的架构可分成 4 个部分：处理器、存储器、输入输出(IO)设备和软件（由于多数嵌入式设备的应用软件和操作系统都是紧密结合的，所以其不加区分，这也是嵌入式系统和一般的 PC 操作系统的最大区别） 。而嵌入式 Linux 是以 Linux 为基础的嵌入式系统，利用 Linux 其自身的许多特点，把它应用到嵌入式系统中去，它被广泛应用在移动电话、个人数字助理(PDA)、媒
5、体播放器、消费性电子产品以及航空航天等领域中。2.嵌入式 Linux 的特点与优势嵌入式 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、Digital Telephone、Answering Machine、Screen Phone 、数据网络、Ethernet Switches、Router、Bridge、Hub、Remote access servers、ATM、Frame relay 、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。Linux 做嵌入式的优势。(1)、首先，Linux 是开放源代码的，不存在黑箱技术，由于 Linux 开放
6、源码，操作系统的一切对用户都是透明的，用户可以最大限度地控制系统开发的进度和造价。在开发过程中遇到的各种各样的硬件设备，可以方便在网上找到这些设备的驱动程序，得到支持。(2)、Linux 内置网络支持，用户可以轻松地使用自己的嵌入式具有网络功能。Linux 是模块化的操作系统，提供了优秀的可缩放功能，用户可以方便地删除自己不需要的模块，大多数嵌入式系统对操作系统的体积非常敏感，Linux 可以根据自己的需要，选择特定的功能模块，自主地搭建嵌入式操作系统。(3)、遍布全球的众多 Linux 爱好者又是 Linux 开发者的强大技术支持；(4)、Linux 的内核小、效率高，内核的更新速度很快，L
7、inux 是可以定制的，其系统的内核最小只有 134KB。(5)、Linux 是免费的 OS，在价格上极具争议。(6)、Linux 还有着嵌入式操作系统所需要的很多特色，突出的就是 Linux 适应于多种 CPU 和多种硬件平台，是一个跨平台的系统。到目前为止，它可以支持绝大多数 CPU,包括Intel、MIPS、ASIC、ALPHA、68K、POWER PC 等，而且性能稳定，裁剪性很好，开发和使用都很容易，这使得 Linux 几乎可以嵌入到各种硬件上，所以很多 CPU 包括家电业芯片，都开始做 Linux 的平台移植工作，加上其核心小，潜力可观。移植的速度远远超过 JAVA 的开发环境。也
8、就是说，如果今天用 Linux 环境开发产品，那么将来换 CPU 就不会遇到困扰。同时 Linux 内核的结构在网络方面是非常完整的，Linux 队网络中最常用的 TCP/IP(传输控制协议/网际协议)有最完备的支持。提供了包括十兆、百兆、千兆的以太网络，以及无线网络，令牌环网、光纤甚至卫星的支持。所以Linux 很适合于做信息家电的开发。(7)、还有使用 Linux 为的是来开发无线连接产品的开发者越来越多，要知道，随着智能手机、平板及笔记本的普及，无线连接的必要性越来越大。Linux 在快速增长的无线连接应用市场中有一个非常重要的优势，就是有足够快的开发速度。这是因为 Linux 有很多工
9、具，并且 Linux 为众多程序员所熟悉。因此我们要在其纳入市系统中使用 Linux 操作系统。并且由于 Linux 开放源码，所以经过了这些年的发展，已经成为一个健壮的可靠的高性能的操作系统。嵌入式 Linux 的界面可以采用 X-Windows 的 GUI 方式，使用于各种需要人机交互的工控应用。嵌入式 Linux 集成了 Linux 的网络和通讯功能，其应用领域机器广泛。嵌入式 Linux 对众多的数据库支持良好。嵌入式 Linux 处理对传统的外设硬件支持良好外，对不断涌现的新型通讯接口，诸如 USB 接口、蓝牙技术也给予强力支持。3.嵌入式 Linux 在通讯设备中的应用我们正处在前
10、所未有的通信网络变化的黎明，这种变化远远比从前模拟网络转变到数字通信网络变化大得多，未来的通讯网络将集中所有通信和分布式计算。这里面包含了通信的各个层面:语音、图像、数据、控制和网络管理。未来的通信网络将由三个层面组成：互通层：包含了路由器、交换机、接入服务器和网关。控制层：包含了软交换（软交换是一种功能实体，为下一代网络 NGN 提供了具有实时性要求的业务呼叫控制和连接控制功能，是下一代网络呼叫与控制的核心）7 号信令（又称为公共信道信令。即以时分方式在一条高速数据链路上传送一群话路信令的信令方式）系统，PBX（Private Branch Exchange，用户级交换机，即公司内部使用的电
11、话业务网络，系统内部分机用户分享一定数量的外线）等网络设备。应用层：包含了 Web，数据库，计费和网络管理。在这三个层面嵌入 Linux 与传统 RTOS(过去较多的应用在互通设备)和大型的 Linux 或 Sun Soloris 系统（较多在应用层服务器）展开了竞争，由于 Linux 内核本身就包含丰富的网络协议和TCP/IP（传输控制协议/网际协议） 、Internet 协议如 DNS, Http 和网络管理的 SNMPD 等。Linux TCP/IP 效率远远高于传统的 RTOS（实时操作系统） 。新一代的通信设备离不开高效的网络处理器，目前 Linux 已经支持 Intel Ixp12
12、00，425，80310，Motorola 8xx/82xx Galileo,MMU,IBM405NP。嵌入式 Linux 主要是在控制平面处理路由和网关而网络处理器主要数据流。结语嵌入式 Linux 系统正处于一个飞速发展和竞争激烈的时代，未来的几年里这种发展和竞争将达到白热化的程度。嵌入式 Linux 系统是现代电子系统的核心技术之一。由于嵌入式 Linux 具有功能强大、方便开发的优点，目前已经成为电子信息产品的基本技术。所谓嵌入式技术，通俗一点的定义就是将计算机技术、自动控制技术、通讯技术等多项技术综合起来与传统制造业相结合的技术，是针对某一传统的机电产品或行业，开发出适合该机电产品或行业的智能化产品，实现产品故障诊断、自动报警、本地监控或远程监控，达到管理的网络化、数字化和信息化，并与国际技术接轨。希望在不远的未来，嵌入式 Linux 能够实现更多功能，能够在更多方面实现它智能化、可嵌入、容易修改的功能。参考文献：1 徐会东 谢敏. 嵌入式技术的实际应用及前景. 广西计算机学会 2004 年学术年会论文集2 倪继利编著.Qt 及 Linux 操作系统窗口设计M. 电子工业出版社, 20063 罗登堂.嵌入式 LINUX 在物联网中的应用.计算机光盘软件与应用 2014 年 14 期
