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1、 红旗嵌入式红旗嵌入式红旗嵌入式红旗嵌入式 LINUX 简介简介简介简介 1 基于基于基于基于 LINUX 的嵌入式操作系统的嵌入式操作系统的嵌入式操作系统的嵌入式操作系统 A LINUX 是嵌入式操作系统的合适选择 在嵌入式系统这一领域传统可选择的不外乎以下几种 ! 独立编码汇编语言PascalCC+ ! 老式 DOS ! 自己开发一套核心 ! Windows ! Unix ! 专用实时系统(VRTXOS9 PSOS VxWorks LynxOS QNX) 而它们显然存在以下的不足 ! 独立编码对于目前的嵌入式应用功能过于简单资源十分匮乏 ! 老式 DOS过于陈旧难于满足功能及硬件资源的更新
2、速度 ! 自主开发核心技术难度过大开发和维护费用过高 ! WINDIOWS庞大昂贵不稳定 ! 专用实时操作系统缺乏统一标准license 及开发费用过高 ! UNIX不太适用于嵌入领域 LINUX 由于自身的优良特性几乎是天然地适合作为嵌入式操作系统这样说绝不是 因为 LINUX 的流行而产生的近乎宗教迷狂式的盲目崇拜而是源于实实在在的科学分析 LINUX 具有如下特点从而使之契合现时嵌入式操作系统的要求 ! 开放源码,丰富的软件资源 ! 功能强大的内核性能高效稳定多任务 ! 支持多种体系结构如 X86ARMMIPSALPHASPARC 等等 ! 完美的网络通讯图形文件管理机制 ! 支持大量的
3、周边硬件设备,驱动丰富 ! 大小功能都可定制 ! 良好的开发环境不断发展的开发工具集 ! 广泛的软件开发者的支持 B LINUX 嵌入式操作系统的适用领域 嵌入式应用涵盖的领域极为广泛其特点可能是极不相同的说 LINUX 适合于作为嵌 入式操作系统并不是说它适合于一切嵌入式应用场合 如果这样说 无疑也不是实事求是的 科学态度就其特点来说LINUX 适于高端嵌入式产品具体而言之大略有以下几类 ! 移动计算设备如 Hand PCPalm PC 及 PDA ! 移动通讯终端设备如上网手机 ! 网络通讯设备如接入盒打印机服务器乃至路由器交换机 ! 智能家电设备如机顶盒 ! 仿真控制设备 2 红旗嵌入式
4、操作系统面向的应用领域及其体系结构红旗嵌入式操作系统面向的应用领域及其体系结构红旗嵌入式操作系统面向的应用领域及其体系结构红旗嵌入式操作系统面向的应用领域及其体系结构 红旗嵌入式操作系统面向的应用领域红旗嵌入式操作系统面向的应用领域红旗嵌入式操作系统面向的应用领域红旗嵌入式操作系统面向的应用领域 1) 高端嵌入式产品如机顶盒PDA廋客户机移动电话医疗器械网络设备 等 2) 实时控制领域如工控数据采集仿真等 目前的重点在高端嵌入式产品 总体开发思路总体开发思路总体开发思路总体开发思路 嵌入式产品覆盖面很广 要求各不相同 我们的开发思路是针对高端嵌入式系统的需求 设计一个通用的可定制的体系结构据此
5、实现基本的“标准部件”然后再根据具体的不同 应用加以裁减取舍 总体功能设计和目标总体功能设计和目标总体功能设计和目标总体功能设计和目标 ! 结构灵活,适用面广 ! 提供完善的嵌入式 GUI 和小 X-window ! 提供嵌入式浏览器mp3 播放器,mpeg 播放器,邮件程序记事本等应用程序 ! 提供完整的开发工具 ! 提供 PC 上的开发版本 ! 用户可定制提供图形化的定制和配置工具 ! 常用嵌入式芯片的驱动集 ! 多种版本的内核适用于不同的 CPUX86StrongARMMIPSPOWER PC 等 ! 提供实时版本 ! 完整的文档 红旗嵌入式红旗嵌入式红旗嵌入式红旗嵌入式 Linux 系
6、统的基本体系结构如下图所示系统的基本体系结构如下图所示系统的基本体系结构如下图所示系统的基本体系结构如下图所示 可以看出它包括三部分下面分别予以简单说明 A A A A 基本平台基本平台基本平台基本平台 包括: 内核基本文件系统共享库 应用程序 窗口系统 基本平台 utility 开放的 API 内核: 嵌入式 Linux 核心是一个多任务操作系统核心具有如下能力 1) 提供完善的网络通讯能力 2) 提供常用的标准总线接口及设备驱动 3 针对嵌入式需求裁减和定制内核 4 核心模块可以进行动态加载从而可以节省核心运行时占用的内存 5符合业内标准及事实标准 提供符合 POSIX 标准系统服务同时兼
7、容 SVR4 及 BSD4.x 6支持对称多处理提供多线程机制 核心支持对称多处理结构至多可支持 32 个 CPU 7支持多种处理器如 X86ARM7strong ARM,PowerPCNEC VR-4181,VR-4121MIPS 等等 8提供可供选择的实时扩展模块 针对强实时及弱实时应用可以分别提供为核心提供相应的实时扩展模块 BUtility 包括 shell editorelvis-tinytext editor 常用命令 VNC 网络 web server FTP client telnet client and server C窗口系统窗口系统窗口系统窗口系统 在很多应用领域都要求
8、嵌入式系统能够提供传统上只有在 PC 和高端系统中才能提供的 类似于 X Window 或者 Microsoft Window 的窗口交互系统这对在运行空间和运行速度都有 苛刻要求的嵌入式系统提出了挑战 因为这些窗口系统一般都要求比较高的硬件配置 并且 还有速度上的问题对于窗口系统可以有两种实现思路 (1)基于 X Window 来实现 ! 优点 在开发工作量小开发速度快这是因为可以利用X Window本身已经具有的很完善的 消息驱动及窗口管理机制和很完备的开发工具集所以无需在这方面多费精力并且基 于X的应用程序资源丰富可以直接利用而不用开发 ! 缺点 系统较为庞大低效 在以 X Window
9、s 为 GUI 的情况下总的系统如图 2嵌入式窗口系统 基于 microwindows,可以把整个窗口系统做得非常小 如下是嵌入式 GUI 的体系结构 优点 ! 体积很小,它的大小不到 100K ! 执行速度快效率高性能稳定 ! 层次清晰模块化的设计具有很好的可裁剪性 ! 作为上层软件的 Embedded GUI 拥有很强的可移植性 ! 支持多任务和中文 ! 可以扩充最上面的应用层以支持多种平台比如 Win32 和 X Screen 设备和设备和设备和设备和 平台平台平台平台 无关层无关层无关层无关层 适用于不同 类型的 应应应应 用用用用 层层层层 用户自 定义图形 界面 类 Win32 图
10、形用户 界面 类 X 图形用户 界面 简单图形 界面应用 类 Win32 应用程序 类 X 应用程序 Mouse Keyboard TouchPanel 抽抽抽抽 象象象象 设设设设 备备备备 对对对对 象象象象 集集集集 Font 设备 输入法模块 设设设设 备备备备 和和和和 平平平平 台台台台 相相相相 关关关关 层层层层 浏览器等应用程序 Widget 集 XLib Tiny -X kernel 200k 1M 400K 以内 缺点缺点缺点缺点 ! 开发任务重周期长 采用嵌入式 GUI 的体系结构如下: 拥有最大的灵活性最低系统配置:8M flash, 8M Ram D应用程序应用程序
11、应用程序应用程序 嵌入式浏览器 多媒体应用程序:mp3 播放器,mpeg 播放器,VOD 邮件程序 记事本 字典 计算器 时钟闹铃 游戏等 E WWW 浏览器浏览器浏览器浏览器 1) 嵌入式浏览器及其应用领域 我们这里谈到的嵌入式浏览器是指可以定制的,基于 Linux 的 HTML 网络浏览器,其应 用领域主要为中到高端嵌入式系统,例如: ! 移动计算设备如Hand PCPalm PC及PDA ! 移动通讯终端设备如上网手机 ! 智能家电设备如机顶盒 2) 红旗嵌入式浏览器的开发思路,目标 我们提供给用户的浏览器将是一个能快速转化为产品,对系统要求比较低的解决方案.它 将主要考虑如下一些方面:
12、 ! 系统灵活 可以根据不同的用户需求和系统特点进行裁减 不仅满足了客户的要求 又使得浏览器可以做的比较小降低了成本 ! 浏览器在存贮容量和运行时对内存的需求一般都要限制在比较小的范围内因此,红旗Embedded Browser Widget集 embedded GUI系统 Kernel 1.5M左右 200K左右 100K以内 400K以内 浏览器应做的尽量的小 ! 稳定,速度快 ! 功能尽可能的丰富 红旗嵌入式浏览器的功能: ! 完全的中文支持 ! 2M ! 支持html 3.2, 4.0 ! 支持SSL4.0 ! 支持JavaScript 1.2 ! 可显示 PNG GIF和 JPEG 格式的图片 ! 包括热点列表和书签 ! 支持代理服务器 ! 用户界面友好易用且可定制 ! 多窗口应用系统 ! 支持全屏幕显示 ! 在线帮助系统
