嵌入式操作系统培训资料

嵌入式操作系统是计算机科学领域的一个重要分支，主要用于设计和实现运行在特定设备或系统上的操作系统，这些设备通常包括各种微控制器、传感器、工业设备、移动设备等。嵌入式操作系统（Embedded Operating System, EOS）的特性在于其高度优化、低资源消耗、实时性能以及与硬件紧密集成的能力。 嵌入式Linux作为其中的一种，近年来受到了广泛的关注和应用。嵌入式Linux的优势在于其开源、免费、强大的功能以及庞大的开发者社区支持。正如2000年9月份的调查显示，越来越多的用户选择或计划使用嵌入式Linux，这主要得益于Linux的灵活性、稳定性和可定制性。嵌入式Linux可以分为三个主要类别： 1. **小型化嵌入式Linux**：例如uClinux，目标是保持Linux的强大功能，同时尽可能减小体积，以适应那些对内存空间有严格限制的嵌入式系统。uClinux专为无内存管理单元（MMU）的CPU设计，可以在这类处理器上运行，解决了传统Linux无法在没有MMU的硬件上运行的问题。 2. **实时嵌入式Linux**：包括RTLinux和Hard Hat Linux等，它们致力于将Linux转化为实时操作系统，以满足对响应时间和确定性要求极高的应用场景，如航空航天、工业自动化等领域。 3. **实时嵌入式解决方案**：许多公司如Lineo、TimeSys、合肥华恒等提供了结合实时性和嵌入式特性的综合开发方案，这些方案通常包括完整的工具链、驱动支持和集成开发环境，为开发者提供了便捷的开发平台。 为什么选择嵌入式Linux？全球每年生产的CPU中有大量应用于嵌入式系统，特别是在低端市场，这些系统往往对成本和功耗有严格要求。无MMU的CPU在设计时考虑到成本和能效，但它们限制了可使用的操作系统类型。传统的Linux需要MMU来实现虚拟地址到物理地址的映射，从而支持多任务和内存保护。而uClinux的出现打破了这一限制，它能够在无MMU的CPU上运行，提供了多任务能力，允许执行更复杂的程序，同时也降低了开发难度，因为开发者不再需要深入了解硬件细节。 uClinux是一个遵循GNU/GPL协议的开源项目，由Lineo公司支持并维护。它支持多种无MMU的CPU，包括Motorola的M68系列、ColdFire系列、ARM7TDMI等。此外，国内外多家公司如合肥华恒科技已经在uClinux的基础上开发出各种产品，如基于Coldfire的家用网关、PDA开发套件，以及其他嵌入式信号处理和通信设备。 参与uClinux开发的人员来自全球各地，可以通过订阅邮件列表加入开发团队。嵌入式Linux/Microcontroller Project的创始人和核心开发人员为项目贡献了大量的工作，推动了uClinux在各个领域的应用。 总结来说，嵌入式Linux，特别是uClinux，为嵌入式系统开发者提供了一个强大、灵活且经济高效的平台，使得在无MMU的CPU上构建复杂应用成为可能，极大地促进了嵌入式技术的发展和创新。