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嵌入式系統(tǒng)是一種亞硬件級別的電腦系統(tǒng),通常嵌入于設備中,被用于各種不同的用途。這類系統(tǒng)通常需要經(jīng)過一定的優(yōu)化和定制,才能滿足項目的特定需求,而嵌入式Linux系統(tǒng)正是在這種背景下應運而生。作為一種輕量、靈活、開源的嵌入式操作系統(tǒng),嵌入式Linux 已經(jīng)被廣泛應用于多個行業(yè),例如汽車、網(wǎng)絡設備、無人機等等。

本文將探討嵌入式Linux系統(tǒng) 為什么能夠成為當今嵌入式系統(tǒng)當中, 最為優(yōu)秀的操作系統(tǒng)之一,并且討論嵌入式Linux系統(tǒng)具有的優(yōu)勢、使用情況和未來發(fā)展趨勢。
一、什么是嵌入式Linux系統(tǒng)?
嵌入式Linux系統(tǒng)是一款針對嵌入式設備開發(fā)的小型操作系統(tǒng), 它基于Linux內(nèi)核并使用Linux的驅(qū)動程序框架和工具庫,并且支持多種處理器架構(gòu)和芯片組。嵌入式Linux系統(tǒng)可以在不同大小和能力的電子設備中運行,例如早期的路由器和最新的智能家居設備。
因為操作系統(tǒng)是開源的,所以嵌入式Linux系統(tǒng)逐漸成為了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)者的首選操作系統(tǒng)。同時,嵌入式Linux系統(tǒng)也可以為這些嵌入式系統(tǒng)開發(fā)者提供豐富的社區(qū)支持。比如,Linux社區(qū)的用戶和開發(fā)者經(jīng)常會集中在郵件列表、聊天室、IRC通道、郵件組等社區(qū)支撐平臺上進行溝通和知識分享。嵌入式系統(tǒng)開發(fā)者可以從中獲得巨大的資源和支持。
二、嵌入式Linux系統(tǒng)的優(yōu)勢
1.開源的免費軟件
嵌入式Linux系統(tǒng)是免費開源軟件的一個成果,這意味著他們模塊化的特性、廣泛的代碼基礎和豐富的開源軟件庫使嵌入式設計更容易入門。此外,作為開源的操作系統(tǒng),嵌入式Linux系統(tǒng)可以為大家提供一些獨特的靈活性。
2.具有強大的網(wǎng)絡功能
Linux系統(tǒng)因其網(wǎng)絡功能而被廣泛使用,嵌入式Linux系統(tǒng)也不例外。它可以很好地支持各種網(wǎng)絡通信協(xié)議,包括Wi-Fi、藍牙、以太網(wǎng)和蜂窩數(shù)據(jù)。在如今技術(shù)迅速發(fā)展的世界里,這使得嵌入式Linux系統(tǒng)很容易適應各種不同的網(wǎng)絡環(huán)境。
3.提供強大的開發(fā)與調(diào)試工具
嵌入式Linux系統(tǒng)配備了豐富的開發(fā)和調(diào)試工具,這些工具可以大大提高開發(fā)人員的工作效率。例如,通過使用GDB調(diào)試器,開發(fā)人員可以追蹤嵌入式設備中的錯誤并解決問題。同時嵌入式Linux系統(tǒng) 還提供了一個和普通Linux系統(tǒng)類似的Shell接口,使開發(fā)者可以在系統(tǒng)中終端里訪問文件和執(zhí)行命令,加快了開發(fā)過程。
三、嵌入式Linux系統(tǒng)的應用場景
1.智能家居
嵌入式Linux系統(tǒng)被廣泛應用于智能家居領域。比如,智能家居控制器使用Linux系統(tǒng)可以使消費者無縫地與他們的設備進行交互,例如 Philips Hue 和 Amazon Echo的智能音箱等等。
2.工業(yè)控制與自動化
Linux系統(tǒng)在工業(yè)控制和自動化領域發(fā)揮著重要作用。嵌入式Linux系統(tǒng)可以很好地支持多種不同的工業(yè)協(xié)議,例如 Modbus 和 OPC UA,同時 Linux系統(tǒng)也提供了通用的網(wǎng)絡協(xié)議,例如SSH和TLS,以提供更高級的全局網(wǎng)絡安全性。
3.汽車
嵌入式Linux系統(tǒng)在汽車工業(yè)中的運用越來越普遍。例如,它們通常用于車載娛樂系統(tǒng)、基于POSIX標準根據(jù)汽車駕駛員的習慣來推薦路線的導航(Navi)系統(tǒng)、智能傳感器和強大的GPS設備,周圍監(jiān)測系統(tǒng)、以及很多其他的相關(guān)應用。
四、嵌入式Linux系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,嵌入式Linux系統(tǒng)在未來將會繼續(xù)受到推動和進一步發(fā)展。具體來說,它可能會出現(xiàn)更加定制化的Linux系統(tǒng),以滿足嵌入式系統(tǒng)開發(fā)者對于輕輕松松、即插即用的平臺的需求。
此外,隨著越來越多的公司和組織將重點放在安全性和隱私問題上,嵌入式Linux系統(tǒng)的安全性和保密性也將成為顯著的話題。在未來,嵌入式Linux系統(tǒng)將需要更多關(guān)注它們的安全特性以及能夠保持了系統(tǒng)的高度保密性。這樣,嵌入式Linux系統(tǒng)才能更加流行并適合用于各種多樣的應用場景。
嵌入式Linux系統(tǒng)特別適合嵌入式系統(tǒng)開發(fā)者,因為它可以提供可免費使用的底層系統(tǒng)環(huán)境和豐富的社區(qū)支持。嵌入式Linux系統(tǒng)的開發(fā)快速,并且可以適用于各種嵌入式系統(tǒng)。同時,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,嵌入式Linux系統(tǒng)也將繼續(xù)發(fā)掘其更多的應用價值。
相關(guān)問題拓展閱讀:
- 嵌入式linux開發(fā)
- 開發(fā)嵌入式系統(tǒng)使用LINUX系統(tǒng)好處
嵌入式linux開發(fā)
(1)安裝主機的開發(fā)環(huán)境,也就是gcc,make工具之類的,apt-get install build-essential。這個是一定要悶者輪的。
(2)arm為例,安裝arm-linux toolchain,也就是把編譯器解壓縮到螞信/usr/lcoal/目錄,然后export path這個路徑。
(3)代碼查看工具可以使用vim,或者傻瓜式的gedit。
(4)嫌敬串口,建議用終端命令minicom
也可以買本基本這類書籍,通讀,不用精讀,先對嵌入式開發(fā)有個概念就可以了。
嵌入式系統(tǒng)是一個很廣泛的概念,對它的定義也很多,我覺得理解嵌入式系統(tǒng)關(guān)鍵抓住下面幾點:
1。嵌入式系統(tǒng)是相對于PC平臺而言的,嵌入式了使用的平臺一般是針對ARM,PPC,DSP等非PC平臺的,所以使用的編譯和調(diào)試工具不是VC6.0,而是不同的平臺需要專門的編譯開發(fā)工具,交叉編譯是嵌入式特有的概念;
2。嵌入式系統(tǒng)往往指帶有操作系統(tǒng)的系統(tǒng),以前簡單的系統(tǒng)可以直接在裸機(如51單片機)上開發(fā),而現(xiàn)在OS成為嵌入式的一個基本特征,已經(jīng)有各種實時內(nèi)核或者全功能的OS,雀頌巖因此對程序員要求較高
3。嵌入式系統(tǒng)往往包括軟件和硬件兩個部分,軟件開發(fā)人員往往也需要知道硬件的知識,只有知道硬件的特性才能開發(fā)出高性能的程序。另外不想在PC上開發(fā),驅(qū)動程序都已經(jīng)有了,在嵌入式系統(tǒng)中由于所接的外設復雜,很多時候需要自己編寫驅(qū)動程序,結(jié)果是在程序開發(fā)之前一般需要看硬件手冊。
從上面的特點看出嵌入式開發(fā)與PC上的程序開發(fā)是不同的,在PC上開發(fā)主要是應用程序的開發(fā),側(cè)重想法,而嵌入式開發(fā)則要考慮軟硬件各個方面而且通常要購買昂貴的開發(fā)板和仿真器,因此起點相對較高。
我接觸嵌入式是在大四的時候,當時已經(jīng)學習了微機原理、單片機和DSP等課程,我一直希望能做出一個完整的系統(tǒng),所以我之一次明白嵌入式系統(tǒng)是什么的時候就對頃御它產(chǎn)生了濃厚的興趣,然而興趣是高,缺乏人指導,我依然還是菜鳥一個,認識到實踐和長時間積累相當重要。我都是在課余自學嵌入式,嵌入式學習之路走得很艱難,其中積累了點點經(jīng)驗,總結(jié)如下:
1。嵌入式從何學起?
這是一個初學者很想知道的問題,然而又是很難回答的問題,我初學時也是一樣的。學習嵌入式不能著急,我覺得最重要的還是打好基礎,從簡單的做起。
其中的基本功主要有:
微機原理和接口要很熟悉,至少知道一門匯編語言,不是要你去記指令,而是要弄清楚處理器執(zhí)行的過程和常用的指令執(zhí)行的操作;
熟悉常用的體系結(jié)構(gòu)。ARM架構(gòu)處理器應用越來越廣泛,值得研究一下,當然還有很多的體系架構(gòu),開發(fā)時再看硬件手冊這個過程就是訓練自己閱讀手冊和查詢手冊的能力,手冊很長,往往只要知道個大概,細節(jié)需要在使用時查詢;
C語言編程:C語言大家都會用,我知道在學校學習時都是基于PC,基本不會用C語言程序訪問寄存器或者外設,而在嵌入式開發(fā)時你會發(fā)現(xiàn)有很多地方需要小心,舉個例子一般中斷服務程序需要訪問的全局變量需要用volatile申明;
有了上面的基本功就可以開始最簡單的嵌入式開發(fā)之路了。
2。不帶OS的嵌入式開發(fā)
先不要急著看什么操作系統(tǒng)原理,那些東西如果沒有開發(fā)經(jīng)驗的話不可能看得很明白的,首先還是找到嵌入式開發(fā)的感性認識櫻豎。我推薦從51單片機開發(fā)開始,因為51單片機便宜而且網(wǎng)上有很多現(xiàn)成的代碼可以參考,先編寫一些簡單的匯編語言程序,然后學習C51進行c語言編程這個過程關(guān)鍵是熟悉交叉編譯和開發(fā)流程,熟悉訪問硬件的方法,學習編寫中斷服務程序。另外,這個時期可以學習嵌入式c編程的注意事項《c與c++嵌入式系統(tǒng)編程》《C陷阱與缺陷》是不錯的書,值得看看。
3。帶OS的編程
一旦運行了OS,編程難度加大了,思維和編程方法與不帶OS的大不一樣,這個轉(zhuǎn)變是很艱難的。學習操作系統(tǒng)的原理是必須的,只有很好地認識了操作系統(tǒng)才可能進一步在OS上編程,比如進程、調(diào)度、同步和互斥、優(yōu)先級翻轉(zhuǎn)等。OS分成簡單的實時內(nèi)核和復雜的全功能OS,uCOSII是典型的實時內(nèi)核,linux是典型的全功能的OS,不同的OS滿足不同需求,要根據(jù)自己的設計來選擇合適的OS。嵌入式很多處理要求是實時的,需要保證性,編寫程序和選擇OS要特別注意。推薦從uCOS入手,因為可以獲得源碼,而且網(wǎng)上有很多的資料,已經(jīng)被移植到很多平臺。到了這個時候估計自己可以自學了,要多做幾個項目,在項目中摸索,要知道編寫程序容易,但是要編寫穩(wěn)定可靠的程序絕非易事,有很多書值得一看。我目前也是在學習linux,開始編寫驅(qū)動程序了,我想這還是一個開始,以后要學的東西還很多啊^_^
以上說得很簡單,實際操作起來則需要付出很多努力,需要學習很多東西,這里只是給出學習的大概步驟,給初學者一個整體概念,希望仍在困惑中的人少走一些彎路.
嵌入式的話當然要用arm-linux-gcc編緝器了,它分很多種:并爛比如arm-linux-gcc 3.4.1就適合用來編緝內(nèi)陸滲核, 其它又如4.3.2的版本適合編緝應用程序,這就要看你的需求了,我建議都裝上.
然后早蔽脊就是要下載一個linux內(nèi)核,比如你要寫驅(qū)動程序的話,就需要在內(nèi)核中用arm-linux-gcc 3.4.1進行編緝.
Vim是個文本編緝器,功能很強大,把程序?qū)懞煤?就可以用arm-linux-gcc編緝了!
基本就是這樣,還是要自已開始做,呵呵,問題就是在不斷深入中解決的!
linux嵌入式開發(fā)重要 幾點
Linux 基礎
Shell 編程空脊基礎
Linux 下的 C 編程基礎
嵌入式系統(tǒng)開發(fā)或氏基礎
嵌入式系統(tǒng)移植
嵌入式 Linux 下串口通信
嵌入式系統(tǒng)中多進程程序設計
嵌入式系統(tǒng)中多線程程序設計
嵌入式衫虧散 Linux 網(wǎng)絡編程
GUI 程序開發(fā)
Linux 字符設備驅(qū)動程序
文件系統(tǒng)
(步驟詳細內(nèi)容請去華清遠見嵌入式學院首頁查看)
嵌入式練習項目:智能圖書館
曾經(jīng)早在2023年7月在深圳就出現(xiàn)了全國首個全面使用無線射頻技術(shù)(RFID),現(xiàn)在到了這個兄如物聯(lián)網(wǎng)即將登峰造極的時代,智能圖書館系統(tǒng)的普及也就是成了必然的趨勢了!物聯(lián)網(wǎng)智能圖書館在館內(nèi)全面實行包括自動借書、自動還書、書籍分類、自動編號等等多種樣式的高自動人性化的服務。這些功能很快得到了廣大讀者的認可,并且備受歡迎,不僅讀者的體驗非常好,管理起來也非常的明確譽橋和方便,誰慶塵猛借了書、還了書都有明確的記錄編號!
長沙英騰技術(shù)學習中,北航李教授設計的智能圖書館系統(tǒng)項目的主要構(gòu)成如下:
1、圖書館門禁系統(tǒng)
2、每一本書都有一個RFID標識對每一本書有個“唯一的主鍵標識”
3、讀者自助還書功能(RFID讀寫器就能立刻確認還書信息)
4、圖書分類、分欄都是由計算機自動來完成的,無需人來費時費力!
開發(fā)嵌入式系統(tǒng)使用LINUX系統(tǒng)好處
嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)深入到很多的行業(yè)里,它最初被用于控制機電交換機,不過本文講解的是嵌入式Linux及Linux作為嵌入式操悔清者作系統(tǒng)的優(yōu)勢,Linux的眾多優(yōu)點還是使它在嵌入式領域獲得了廣泛的應用,并出現(xiàn)了數(shù)量可觀的嵌入式Linux系統(tǒng)。
Linux是一個成熟而穩(wěn)定的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)。將Linux植入嵌入式設備具有眾多的優(yōu)點。首先,Linux的源代碼是開放的,任何人都可正冊以獲取并修改,用之開發(fā)自己的產(chǎn)品。其次,Lirmx是可以定制的,其系統(tǒng)內(nèi)核最小只有約134kB。一個帶有中文系統(tǒng)和圖形用戶界面的核心程序也可以做到不足1MB,并且同樣穩(wěn)定。另外,它和多數(shù)Unix系統(tǒng)兼容,應用程序的開發(fā)和移植相當容碧薯易。同時,由于具有良好的可移植性,人們已成功使Linux運行于數(shù)百種硬件平臺之上。
Linux作為嵌入式操作系統(tǒng)的優(yōu)勢主要有以下幾點:
1、 可應用于多種硬件平臺。Linux已經(jīng)被移植到多種硬件平臺,這對于經(jīng)費,時間受限制的研究與開發(fā)項目是很有吸引力的。原型可以在標準平臺上開發(fā)后移植到具體的硬件上,加快了軟件與硬件的開發(fā)過程。Linux采用一個統(tǒng)一的框架對硬件進行管理,從一個硬件平臺到另一個硬件平臺的改動與上層應用無關(guān)。Linux可以隨意地配置,不需要任何的許可證或商家的合作關(guān)系,源代碼可以免費得到。這使得采用Linux作為操作系統(tǒng)不會遇到任何關(guān)于版權(quán)的糾紛。毫無疑問,這會節(jié)省大量的開發(fā)費用。本身內(nèi)置網(wǎng)絡支持,而目前嵌入式系統(tǒng)對網(wǎng)絡支持要求越來越高。Linux的高度模塊化使添加部件非常容易。
2、 Linux是一個和Unix相似、以內(nèi)核為基礎的、具有完全的內(nèi)存訪問控制,支持大量硬件(包括X86,Alpha、ARM和Motorola等現(xiàn)有的大部分芯片)等特性的一種通用操作系統(tǒng)。其程序源碼全部公開,任何人可以修改并在GUN通用公共許可證(GNU General Public License)下發(fā)行。這樣,開發(fā)人員可以對操作系統(tǒng)進行定制,適應其特殊需要。
3、 Linux帶有Unix用戶熟悉的完善的開發(fā)工具,幾乎所有的Unix系統(tǒng)的應用軟件都已移植到了Linux上。Linux還提供了強大的網(wǎng)絡功能,有多種可選擇窗口管理器(X Windows)。其強大的語言編譯器GCC,C等也可以很容易得到,不但成熟完善,而且使用方便。
關(guān)于嵌入式linux的總結(jié)的介紹到此就結(jié)束了,不知道你從中找到你需要的信息了嗎 ?如果你還想了解更多這方面的信息,記得收藏關(guān)注本站。
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當前標題:嵌入式Linux:小體量的操作系統(tǒng),大作用的總結(jié) (嵌入式linux的總結(jié))
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