嵌入式Linux系统概述

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1、嵌入式Linux系统概述嵌入式Linux系统概述 当下，微型化和专业化成为发展的新趋势，嵌入式产品成为信息 产业的主流。下面yjbys店铺为大家准备了关于嵌入式Linux系统的文 章，欢迎阅读。1嵌入式Li nux的特点 嵌入式系统是以应用为中心，以计算机为基础，软硬件可裁剪， 适用于系统对功能、可靠性、成本、功耗严格要求的专用计算机系统。 实时性是嵌入式系统的基本要求，其次，还要求代码小，速度快，可 靠性高。嵌入式Linux(Embedded Linux)是指对Linux经过裁剪小型 化后，可固化在存储器或单片机中，应用于特定嵌入式场合的专用 Linux操作系统。嵌入式Linux的开发和研究

2、已经成为目前操作系统领 域的一个热点。与其它嵌入式操作系统相比，Linux的特点如下：第一，Linux系统是层次结构且内核完全开放。Linux是由很多体 积小且性能高的微内核系统组成。在内核代码完全开放的前提下，不 同领域和不同层次的用户可以根据自己的应用需要方便地对内核进行 改造，低成本地设计和开发出满足自己需要的嵌入式系统。第二，强大的网络支持功能。 Linux 诞生于因特网时代并具有 Unix 的特性，保证了它支持所有标准因特网协议，并且可以利用 Linux的网络协议栈将其开发成为嵌入式的TCP/IP网络协议栈。第三，Linux具备一整套工具链，容易自行建立嵌入式系统的开发 环境和交叉运

3、行环境，可以跨越嵌入式系统开发中仿真工具的障碍。 Linux也符合IEEE P0SIX.1标准，使应用程序具有较好的可移植性。传统的嵌入式开发的程序调试和调试工具是用在线仿真器(ICE)实 现的。它通过取代目标板的微处理器，给目标程序提供一个完整的仿 真环境，完成监视和调试程序;但一般价格比较昂贵，只适合做非常底 层的调试。第四，Linux具有广泛的硬件支持特性。无论是RISC还是CISC、 32位还是64位等各种处理器，Linux都能运行。这意味着嵌入式Linux将具有更广泛的应用前景。2 Linux嵌入式系统开发平台2.1系统软件操作平台 操作系统是一种在计算机上运行的软件。它的主要任务是

4、管理计 算机上的系统资源，为用户提供使用计算机及其外部设备的接口。它 存在的目的是为了管理所有硬件资源，并且提供应用软件一个合适的 操作环境。Li nux作为嵌入式操作系统是完全可行的。因为Linux提供了完成 嵌入功能的基本内核和所需要的所有用户界面，能处理嵌入式任务和 用户界面。将 Linux 看作是连续的统一体，从一个具有内存管理、任 务切换和时间服务及其它分拆的微内核到完整的服务器，支持所有的 文件系统和网络服务。嵌入式 Linux 系统需要下面三个基本元素：系统引导工具（用于机 器加电后的.系统定位引导）、Linux微内核（内存管理、程序管理）、初 始化进程。但如果要它成为完整的操作

5、系统并且继续保持小型化，还 必须加上硬件驱动程序、硬件接口程序和应用程序组。Linux是基于GNU的C编译器，作为GNU工具链的一部分，与 gdb 源调试器一起工作的。它提供了开发嵌入式 Linux 系统的所有软 件工具。2.2系统硬件平台在选择硬件时，常由于缺乏完整或精确的信息而使硬件选择成为 复杂且困难的工作。现在比较流行的硬件平台有 Intel 公司的 Stro ngARM 系列，Motorola 公司的 Drag on Ball 系列，NEC 公司的 VR系列，Hitachi公司的SH3、SH4系列等等。选定硬件平台前，首 先要确定系统的应用功能和所需要的速度，并制定好外接设备和接口

6、标准。这样才能准确地定位所需要的硬件方案，得到性价比最高的系 统。3嵌入式Linux系统开发模式 嵌入式系统通常为一个资源受限的系统。直接在嵌入式系统的硬 件平台上编写软件比较困难，有时甚至是不可能的。目前，一般采用 的办法是，先在通用计算机上编写程序，然后，通过交叉编译，生成 目标平台上可运行的二进制代码格式，最后下载到目标平台上的特定 位置上运行，具体步骤如下。第一步，建立嵌入式 Linux 交叉开发环境。目前，常用的交叉开 发环境主要有开放和商业两种类型。开放的交叉开发环境的典型代表 是GNU工具链，目前已经能够支持x86、ARM、MIPS、PowerPC等 多种处理器。商业的交叉开发环

7、境主要有 Metrowerks CodeWarrior ARM Software Development Toolkit、SDS Cross compiler、 WindRiver Tornado、Microsoft Embedded Visual C+ 等。交叉开 发环境是指编译、链接和调试嵌入式应用软件的环境。它与运行嵌入 式应用软件的环境有所不同，通常采用宿主机/目标机模式。第二步，交叉编译和链接。在完成嵌入式软件的编码之后，就是 进行编译和链接，以生成可执行代码。由于开发过程大多是在In tel公 司x86系列CPU的通用计算机上进行的，而目标环境的处理器芯片却 大多为ARM、MIPS

8、、PowerPC. DragonBall等系列的微处理器，这 就要求在建立好的交叉开发环境中进行交叉编译和链接。第三步，交叉调试。 硬件调试。如果不采用在线仿真器，可以让CPU直接在其内部 实现调试功能，并通过在开发板上引出的调试端口，发送调试命令和 接收调试信息，完成调试过程。目前,ARM公司提供的开发板上使用 的则是J TAG调试端口。 软件调试。在嵌入式Linux系统中，Linux系统内核调试，可 以先在Linux内核中设置一个调试桩(debug stub)，用作调试过程中 和宿主机之间的通信服务器。然后，可以在宿主机中通过调试器的串 口与调试桩进行通信，并通过调试器控制目标机上 Linux 内核的运行第四步，系统测试。整个软件系统编译过程，嵌入式系统的硬件 一般采用专门的测试仪器进行测试，而软件则需要有相关的测试技术 和测试工具的支持，并要采用特定的测试策略。测试技术指的是软件 测试的专门途径，以及能够更加有效地运用这些途径的特定方法。