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嵌入式Linux系统原理与应用

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主要内容

嵌入式Linux系统基本概念

嵌入式Linux系统裁减与移植

嵌入式LINUX软件开发

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主要内容

嵌入式Linux系统基本概念

Linux嵌入式Linux系统裁减与移植

嵌入式Linux应用

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15.1.1嵌入式系统的定义

电源
外围电路Flash
模块
微处理器
时钟RAM
MPU
复位ROM

外设
USBLCDKeyboardOther

嵌入式系统硬件组成
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嵌入式系统设备常见接口

I/O

A/D、D/A

键盘

LCD

存储器接口

网络设备接口

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CISC和RISC指令集

CISC：复杂指令集（ComplexInstructionSetComputer）

z具有大量的指令和寻址方式

z8/2原则：80%的程序只使用20%的指令

z大多数程序只使用少量的指令就能够运行。

z如IntelX86系列或者兼容的低功耗芯片

RISC：精简指令集（ReducedInstructionSetComputer)

z在通道中只包含最有用的指令

z确保数据通道快速执行每一条指令

z使CPU硬件结构设计变得更为简单

z如PowerPC,MIPS,ARM/XScale
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冯·诺依曼体系结构模型

存储器

指令寄存器程序

控制器指令0
指令1
指令2
指令3
指令4

数据通道数据
输入输出

中央处理器数据0
数据1
数据2

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哈佛体系结构

地址程序存储器
指令寄存器
指令0
控制器指令1
指令
指令2

地址数据存储器
数据通道
输入输出
数据0
中央处理器数据1
数据数据2

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15.1.2嵌入式操作系统的特点

“嵌入计算机系统的专用操作系统”。

„嵌入性：物理环境（小型）、电气环境（可
靠）、成本（价廉）等要求。

„专用性：满足对象要求的最小软、硬件配置
等。

„性能要求：多任务调度、实时性能

„功能要求：接口与通信能力

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常见嵌入式操作系统

VxWorks
ƒ市场占有率最高的系统。它支持多种处理器，高性能。
PSOSystem
ƒ模块化好，在中低端系统中应用广。pSOS已属于WindRiver。
QNX
ƒ小巧灵活，在航空航天和工业控制中广泛应用
WindowsCE
ƒ多线程、完整优先权、多任务的操作系统。图形界面好，开发工具友好
Linux-derivedRTOS
ƒMontavistLinx,RTlinux;
OtherOS
ƒVTRX，PalmOS，ucosetc

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15.1.3嵌入式Linux发展与应用

专用嵌入式实时操作系统vs嵌入式Linux操作系统

专用嵌入式实时操作系统嵌入式Linux操作系统

系统购买费非常昂贵商业版本需要一定服务费
使用费每件产品需都需缴纳免费
技术支持开发商一家支持商业版厂商和Linux社团
网络协议栈需要额外购买免费且性能优异
软件移植难，因为系统封闭易，因为代码开放
产品开发周期长，因为参考代码有限短，应用和参考丰富
实时性能好可用RTLinux等模块弥补
稳定性好较好，高性能系统待验证

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如何选择合适的linux版本

标准的Linux版本。

小型化的嵌入式版本。

具有实时扩展功能的Linux版本。

Linux特殊应用版本。例如有许多针对不同
的如“瘦服务器”或“防火墙”应用的小型化、
实时特性增强的版本。

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网络可选择资源－标准版本

Debian：http://www.debian.org.com/

RedHat：http://www.redhat.com/

Slackware：http://www.slackware.com/

TurboLinux：http://www.turbolinux.com/

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网络可选择资源－小型化版本

ETLinux：
http://www.prosa.it/embedded/etlinux/

LinuxRouterProject：
http://www.linuxrouter.org/

LOAF：http://loaf.ecks.org/

ucLinux：http://www.uclinux.org/

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网络可选择资源－实时扩展版

RTLinux：http://www.rtlinux.com

RTAI：http://www.rtai.org/

EL/IX：
http://www.sourceware.cygus.com/elix/

SRT-Linux：
http://www.cl.cam.ac.uk/~dmi1000/linux-
srt/index.html

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嵌入式linux构建与应用的