### 嵌入式Linux系统开发技术详解-基于ARM 第1章
#### 1.1 嵌入式系统概述
嵌入式系统是指一种专为特定应用需求设计的计算机系统，其核心特点在于能够根据具体的应用场景进行软硬件裁剪优化。这类系统通常被集成到更大的机械或电气系统中，例如汽车、家用电器、工业控制系统等，用户往往不会直接意识到这些系统的存在。
嵌入式系统的组成主要包括四个关键部分：嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及应用程序。这些组成部分共同作用，使得嵌入式系统能够在不同的应用场景中发挥重要作用。与通用计算机系统相比，嵌入式系统具有以下几个显著特征：
1. **面向特定应用**：嵌入式处理器通常是为特定应用而设计的，因此具有低功耗、体积小、集成度高的特点，常常集成了多种外围设备接口。
2. **跨学科融合**：嵌入式系统涉及到多个学科领域，如计算机科学、微电子学、电子工程、通信技术及软件工程等，是一个高度集成的技术系统。
3. **高度可定制性**：为了满足特定应用的需求，无论是硬件还是软件都必须具备高度的可定制性，从而确保产品在价格性能方面具备竞争力。
4. **较长的生命周期**：一旦嵌入式系统应用于产品之中，可以通过软件升级等方式不断扩展其功能，因此其生命周期往往与产品的生命周期一致。
5. **专用开发环境**：由于嵌入式系统的特殊性，通常需要一套专用的开发工具和环境来进行系统的设计与调试。
#### 1.2 嵌入式操作系统简介
嵌入式操作系统是一种为嵌入式系统设计的操作系统，通常具有轻量级、高效能以及实时性的特点。其中，实时性是衡量嵌入式操作系统的重要指标之一，尤其对于那些对时间敏感的应用场合尤为重要，如工业控制、航空航天等领域。
目前市场上存在着众多的嵌入式操作系统，其中既有商业化的操作系统，也有开源的操作系统。这些操作系统各有特色，适用于不同的应用场景。其中一些主流的嵌入式操作系统包括：
- **µC/OS**：一款轻量级的实时操作系统，适合于资源受限的嵌入式系统。
- **VxWorks**：由Wind River Systems开发的实时操作系统，广泛应用于航空、航天及军事领域。
- **Nucleus**：一款小型化的嵌入式实时操作系统，适用于需要快速启动和高可靠性的应用。
- **Linux**：以其强大的开源性和灵活性而闻名，近年来在嵌入式领域取得了巨大成功。随着嵌入式Linux技术的成熟，它不仅能够支持更广泛的处理器类型，还能够实现更小的内存占用，成为了许多消费类电子设备的首选操作系统。
- **Windows CE**：微软推出的嵌入式操作系统，主要用于手持设备和个人数字助理(PDA)等。
#### 1.3 嵌入式Linux的发展与特点
Linux作为一种免费且开源的操作系统，在嵌入式系统领域展现出了巨大的潜力和发展前景。Linux内核的可移植性、稳定性以及丰富的社区支持，使其成为嵌入式开发的首选操作系统之一。此外，Linux的模块化结构允许开发者根据实际需求裁剪内核，减少内存占用，提高系统的运行效率。
据IDC的报告显示，Linux已经成为全球第二大操作系统，在服务器市场上的份额持续增长，预计未来几年将以每年25%的速度增长。这一趋势表明，Linux在嵌入式领域的应用将会越来越广泛，尤其是在消费电子、网络设备、工业自动化等细分市场中。
随着嵌入式技术的发展，嵌入式Linux系统因其独特的优点，已经成为嵌入式开发领域的重要选择之一。对于从事嵌入式开发的技术人员来说，深入学习和掌握嵌入式Linux开发技术是非常必要的。
