你需要了解的嵌入式Linux

Linux在移動(dòng)設備中也獲得了青睞。In-Stat的報告顯示，移動(dòng)Linux將牢牢抓住中國巨大的市場(chǎng)占有率。該機構認為，到2012年，中國基于移動(dòng)Linux的智能手機總發(fā)貨量將達到中國智能手機總出貨量的25.4%。

不斷改進(jìn)的Linux內核

Linux當面對特定的嵌入式應用時(shí)仍存在很多挑戰，包括那些內存空間小或實(shí)時(shí)確定性以及安全性能要求高的應用。工具鏈的改進(jìn)、新的調試工具和性能、不斷為標準化演變的努力等，都將繼續提升Linux對于所有嵌入式應用的價(jià)值。在這其中，Linux內核的不斷改進(jìn)異常重要。

Linux內核是應用軟件采用的標準Linux API和處理器系統(應用軟件運行其上)底層硬件結構之間的接口。該內核是內部元件和外部可加載模塊的復雜組合。在開(kāi)機啟動(dòng)期間，內核必須及時(shí)發(fā)現，并正確布置核心系統處理器、系統存儲器、硬盤(pán)、視頻卡、USB端口、網(wǎng)卡和音頻處理器，而且要在開(kāi)機啟動(dòng)期間提供足夠的顯示表明成功與否。

維持如此復雜的代碼收集很明顯是一個(gè)嚴峻的挑戰。內核源代碼被劃分為標準“樹(shù)”結構，這樣子系統就能夠更好地彼此隔離，有助于實(shí)現幾個(gè)關(guān)鍵內核維護工作的分布。這種分工可以最大限度地減少內核某一部分發(fā)生重大變化對其他部分產(chǎn)生的影響。每個(gè)后續子系統的改變傳達給主要管理員，最終到達Linux內核最上游的管理員。這些變化被稱(chēng)為“修補(patch)”，在標準格式下創(chuàng )建和應用。

供應商和開(kāi)發(fā)人員將他們的知識反饋到開(kāi)源社群以改進(jìn)內核。Linux開(kāi)放、分散的本質(zhì)，再加上背后強大的社群支持，使基于Linux的OS成為培養創(chuàng )新的良好選擇。

F1:為下一個(gè)項目計劃的Linux操作系統。資料來(lái)源：VDC，2007 年

“免費”使用，但并非“零”成本

除了決定使用商用還是免費發(fā)行版Linux，開(kāi)發(fā)人員還必須認識到其調試/開(kāi)發(fā)工具的能力和局限。

充分發(fā)揮嵌入式Linux免費發(fā)行版的優(yōu)勢，已經(jīng)成為消費產(chǎn)品領(lǐng)域被廣泛接收的現實(shí)。在這些市場(chǎng)上，產(chǎn)品運行率非常高，對代碼的改善更新非常頻繁，而且產(chǎn)品的銷(xiāo)售成本至關(guān)重要，所有這些都使得開(kāi)源模式極具吸引力。但是，能集成開(kāi)源/免費軟件，還可為處理器內核提供無(wú)縫調試環(huán)境的工具要求對內核和SoC元件互動(dòng)有深刻的了解。

現在有若干種“免費軟件”調試解決方案，設計人員需要全面了解其局限性。比如，針對Linux內核最常用免費軟件調試器是KGDB。KGDB的主要缺點(diǎn)是要求重新編譯內核。這對那些已經(jīng)在市場(chǎng)上通用的產(chǎn)品應用來(lái)說(shuō)產(chǎn)并不總是可行的。修補內核還可能引入影響系統性能的代碼變化。

GDBServer是另一個(gè)面向應用調試的頗受歡迎的免費軟件調試器，但它主要問(wèn)題是缺乏對同時(shí)調試大量線(xiàn)程/進(jìn)程的支持。隨著(zhù)調試的線(xiàn)程/進(jìn)程數不斷增加，GDBServer性能迅速惡化，導致反應時(shí)間太慢，進(jìn)而使目標系統出現故障。其他問(wèn)題還涉及到：不能在相同的目標連接上調試驅動(dòng)程序和應用；調試設備驅動(dòng)程序和調試共享庫。