王震
（西华大学，四川 成都 610039）
摘要：本文主要是介绍嵌入式操作系统的概况，讲述嵌入式Linux的发展历史和开发环境，概括说明嵌入式Linux系统开发的特点。嵌入式系统是世界上目前来讲比较火热的操作系统，尤其是在涉及到小型计算机和微型计算机应用领域中，得到了更为广泛的应用。
关键词：嵌入式 Linux 系统 领域
一、嵌入式系统
（一）嵌入式操作系统的定义
嵌入式系统是以应用为核心，以计算机为基础，软硬件可裁剪，适用于应用系统，对功能、可靠性、成本、体积、功耗等方面有特殊要求的专用计算机系统。嵌入式系统与通用计算机系统的本质区别在于系统应用不同，嵌入式系统是将一个计算机系统嵌入到对象系统中。这个对象可能是庞大的机器，也可能是小巧的手持设备，用户其实并不关心这个计算机系统的存在。嵌入式系统一般包含嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统和应用程序4个部分。嵌入式领域已经有丰富的软硬件资源可以选择，涵盖了通信、网络、工业控制、消费电子、汽车电子等各个行业。
（二）嵌入式操作系统的特点
嵌入式操作系统是面向特定系统应用的。嵌入式处理器大多是专门为特定应用设计的，具有低功耗、体积小、集成度高等特点，一般是包含各种外围设备接口的片上系统。所以，我们可以认为嵌入式系统是一个涉及计算机技术、微电子技术、电子技术、通信和软件等各个行业。它是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。而且嵌入式系统的硬件和软件都必须具备高度可定制性。只有这样才能适用嵌入式系统应用的需要，在产品价格性能等方面具备竞争力。当然，嵌入式系统的生命的周期相当的长，它的生命周期几乎和产品的生命周期一样长。美国著名的未来学家在1999年访华时曾预言，5年之后嵌入式系统将是继PC和Internet之后最伟大的发明。这个预言已经成为现实，现在的嵌入式系统正处于高速发展的阶段。
二、Linux
在所有的操作系统中，Linux是一个发展最快、应用最为广泛的操作系统。Linux本身的种种特性使其成为嵌入式开发系统中的首选。在进入市场的头两年，嵌入式Linux设计通过广泛应用获得了巨大的成功。随着嵌入式Linux的不断成熟，提供更小的尺寸和更多类型的处理器支持，并从早期的适用阶段迈进到嵌入式的主流，它抓住了电子消费类设备的开发者们的想象力。在中国的Linux市场更是保持40%左右的增长速度。所谓的嵌入式Linux，是指Linux在嵌入式系统中应用，而不是什么嵌入式功能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆实际上，嵌入式Linux和Linux是同一件事。
三、嵌入式Linux系统开发的要点
嵌入式Linux开发就是构建一个Linux系统，这需要熟悉Linux系统组成部门，熟悉Linux开发工具，还要熟悉Linux编程。嵌入式Linux系统包含引导程序、内核和文件系统3部分。这3部分是必不可少的。在启动一个嵌入式Linux项目之前，首先需要选择嵌入式Linux发行版，商业的Linux发行版是作为产品开发维护的，经过严格的测试验证，并且可以得到厂家的技术支持，它为开发者提供了可靠的软件和完整的开发工具包。其次，熟悉开发环境、工具、Linux内核以及Linux根文件系统。交叉开发环境是嵌入式Linux开发的基本模型。Linux环境配置、GNU工具链、测试工具甚至集成开发环境都是开发嵌入式Linux开发的利器，嵌入式Linux开发一般需要重新定制Linux内核，所以熟悉内核配置、编译和移植也很重要。Linux是保护模式的操作系统。内核和应用程序分别运行在完全分离的虚拟地址空间，物理地址必须映射到虚拟地址才能访问。这有理解Linux内存模型，才能最大程度地优化系统性能。
四、关于Linux系统调用
所谓的系统调用是指操作系统提供给用户程序调用的一组“特殊”接口，用户程序可以通过这组“特殊”接口获得操作系统内核提供的服务。例如，用户可以通过进程控制相关的系统调用来创建进程，实现进程之间的通信等。由于在Linux中，为了更好地保护内核空间，将程序的运行空间分为内核空间和用户空间，它们分别运行在不同的级别上，逻辑上是相互隔离的。因此，用户进程在通常情况下不允许访问内核数据，也无法使用内核函数，它们只能在用户空间操作用户数据，调用用户的函数。但是，在有些情况下，用户空间的进程需要获得一定的系统服务，这时操作系统就必须利用系统提供给用户的“特殊”接口----系统调用规定用户进程进入内核空间的具体位置。进行系统调用时，程序运行空间需要从用户空间进入到内核空间，处理完成再返回到用户空间。Linux系统调用非常精简，它继承了Unix系统调用中的最基本和最有用的部分。这些系统调用按照功能逻辑大致可以分为进程控制，进程间通信、文件系统控制、储存管理、网络管理、套接字控制，用户管理几类。
五、结语
嵌入式Linux在中国的发展超乎了我们的想象，其类型也越来越繁多。当然，在进行嵌入式Linux开发的时候有很多需要注意的地方，这也需要我们留心。作为大学生，要学习开发这种嵌入式Linux系统，必须打好相关的基础，稳扎稳打，就会做到有所建树。
参考文献
[1]孙戈.基于S3C2440的嵌入式Linux开发实例[M].西安. 西安电子科技大学出版社.2010.05
[2]孙纪坤.嵌入式Linux系统开发技术详解[M].北京.人民邮电出版社.2006.08
[3]史杏荣.操作系统原理与实现技术[M].北京.中国科技大学出版社.1997.04.
论文作者:王震
论文发表刊物:《知识－力量》2018年2月上
论文发表时间:2018/4/26
标签：嵌入式论文; 系统论文; 内核论文; 嵌入式系统论文; 用户论文; 操作系统论文; 空间论文; 《知识－力量》2018年2月上论文;