嵌入式linux內(nèi)核移植實(shí)現(xiàn)方案

以下內(nèi)容中，小編將對嵌入式linux內(nèi)核移植實(shí)現(xiàn)方案的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行著重介紹和闡述，希望本文能幫您增進(jìn)對嵌入式的了解，和小編一起來看看吧。

一、嵌入式

嵌入式系統(tǒng)由硬件和軟件組成.是能夠獨(dú)立進(jìn)行運(yùn)作的器件。其軟件內(nèi)容只包括軟件運(yùn)行環(huán)境及其操作系統(tǒng)。硬件內(nèi)容包括信號處理器、存儲器、通信模塊等在內(nèi)的多方面的內(nèi)容。相比于一般的計算機(jī)處理系統(tǒng)而言，嵌入式系統(tǒng)存在較大的差異性， 它不能實(shí)現(xiàn)大容量的存儲功能，因?yàn)闆]有與之相匹配的大容量介質(zhì)，大部分采用的存儲介質(zhì)有E-PROM、EEPROM 等， 軟件部分以API編程接口作為開發(fā)平臺的核心。

以應(yīng)用為中心：強(qiáng)調(diào)嵌入式系統(tǒng)的目標(biāo)是滿足用戶的特定需求。就絕大多數(shù)完整的嵌入式系統(tǒng)而言，用戶打開電源即可直接享用其功能，無需二次開發(fā)或僅需少量配置操作。

專用性：嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用場合大多對可靠性、實(shí)時性有較高要求，這就決定了服務(wù)于特定應(yīng)用的專用系統(tǒng)是嵌入式系統(tǒng)的主流模式，它并不強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的通用性和可擴(kuò)展。這種專用性通常也導(dǎo)致嵌入式系統(tǒng)是一個軟硬件緊密集成的最終系統(tǒng)，因?yàn)檫@樣才能更有效地提高整個系統(tǒng)的可靠性并降低成本，并使之具有更好的用戶體驗(yàn)。

以現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)為核心：嵌入式系統(tǒng)的最基本支撐技術(shù)，大致上包括集成電路設(shè)計技術(shù)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)技術(shù)、傳感與檢測技術(shù)、嵌入式操作系統(tǒng)和實(shí)時操作系統(tǒng)技術(shù)、資源受限系統(tǒng)的高可靠軟件開發(fā)技術(shù)、系統(tǒng)形式化規(guī)范與驗(yàn)證技術(shù)、通信技術(shù)、低功耗技術(shù)、特定應(yīng)用領(lǐng)域的數(shù)據(jù)分析、信號處理和控制優(yōu)化技術(shù)等，它們圍繞計算機(jī)基本原理，集成進(jìn)特定的專用設(shè)備就形成了一個嵌入式系統(tǒng)。

軟硬件可裁剪：嵌入式系統(tǒng)針對的應(yīng)用場景如此之多，并帶來差異性極大的設(shè)計指標(biāo)要求(功能性能、可靠性、成本、功耗)，以至于現(xiàn)實(shí)上很難有一套方案滿足所有的系統(tǒng)要求，因此根據(jù)需求的不同，靈活裁剪軟硬件、組建符合要求的最終系統(tǒng)是嵌入式技術(shù)發(fā)展的必然技術(shù)路線。

二、嵌入式linux內(nèi)核移植實(shí)現(xiàn)方案

隨著基于 Linux 的嵌入式系統(tǒng)得到日益廣泛的應(yīng)用，人們不禁要問，類似 Linux 這樣的免費(fèi)開放源代碼操作系統(tǒng)的真正成本到底是多少?要將 Linux 內(nèi)核移植到定制嵌入式處理系統(tǒng)，您必須對產(chǎn)品所需要的內(nèi)核功能、這些功能對其他內(nèi)核服務(wù)的依賴程度以及您的工程團(tuán)隊的技能都有深入的了解。

我們很多人都看過為如何使用 Linux 源代碼提供指導(dǎo)的 GNU 通用公共許可證 (GPL)。要確定在系統(tǒng)中使用 Linux 的成本，一般來說，第一步是了解 Linux 的哪些部分是真正免費(fèi)且不受法律約束的，哪些部分是需要小心保護(hù)的。這有點(diǎn)類似于通過評估商業(yè)操作系統(tǒng)或 RTOS(實(shí)時操作系統(tǒng))提供商來確定其產(chǎn)品中所包含的功能和費(fèi)用。

顯然，需要做出的一個決定,是購買商業(yè) Linux 發(fā)行版,還是設(shè)法解決免費(fèi) Linux 發(fā)行版移植的問題。很多工程師使用 Linux 只是為了利用其現(xiàn)有服務(wù)的一小部分，如文件系統(tǒng)、TCP/IP 和 HTTP 或 THTTP 等網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。如果您只需要很少的服務(wù)，移植自己的 Linux 內(nèi)核可能不那么耗時，價格也不那么昂貴。

商用操作系統(tǒng) 已將其產(chǎn)品移植到許多最常用的處理器中，并提供可在各種標(biāo)準(zhǔn)硬件平臺上運(yùn)行的板支持包 (board support package, BSP)，這正是商業(yè)操作系統(tǒng)的優(yōu)勢所在。遺憾的是，如果要設(shè)計定制嵌入式處理系統(tǒng)，商業(yè)操作系統(tǒng)可能產(chǎn)生為嵌入式硬件系統(tǒng)創(chuàng)建定制 BSP 服務(wù)的其它費(fèi)用，除非能將BSP 的生成自動化。而這就是榮獲大獎的 Xilinx Platform Studio (XPS) 工具套件的眾多功能之一：在賽靈思 嵌入式處理設(shè)計中，BSP 和庫的生成都實(shí)現(xiàn)了自動化。

當(dāng)?shù)讓拥挠布脚_發(fā)生變化時(通常是為了容納新的應(yīng)用程序功能)，內(nèi)核也就必須隨之而改變，而這需要時間，并會增加設(shè)計成本。對于為特定應(yīng)用程序量身打造的高度定制的處理平臺，這種情況已是司空見慣。設(shè)計人員通常使用基于 FPGA 的嵌入式系統(tǒng)，以便優(yōu)化系統(tǒng)架構(gòu)，獲得硬件性能和軟件靈活性的最佳平衡。此外，如果要設(shè)計自己的定制嵌入式平臺，還必須考慮為新外設(shè)編寫定制驅(qū)動程序和確定內(nèi)核配置文件的合理設(shè)置所需要的時間，以及充分測試新內(nèi)核所需要的驗(yàn)證時間。

利用 XPS，嵌入式系統(tǒng)設(shè)計人員可以構(gòu)建并優(yōu)化系統(tǒng)，使下列任務(wù)的執(zhí)行自動化：分配地址映射、為外設(shè)配置驅(qū)動程序、鏈接所有必需的庫，等等。完成這些設(shè)置后，系統(tǒng)即準(zhǔn)備就緒，可以開始編寫首個應(yīng)用程序了。但如果要編寫的應(yīng)用程序是一個完整的操作系統(tǒng)的話會怎樣呢?這就是 Xilinx 創(chuàng)新方式的巧妙所在，利用它可以自動化類似 Linux 的定制操作系統(tǒng) 的生成。

XPS 有一種方法，可以通過微處理器庫描述 (microprocessor library description, MLD) 文件導(dǎo)出有關(guān)微處理器、外設(shè)和系統(tǒng)架構(gòu)的信息。MLD 文件包含定制軟件庫和為操作系統(tǒng)生成 BSP 的指令。

每個 操作系統(tǒng)/庫都有 MLD 文件及與其相關(guān)的 Tcl(tool command language，工具命令語言)文件。依據(jù)嵌入式設(shè)計系統(tǒng)架構(gòu)，Tcl 文件使用 MLD 文件定制 操作系統(tǒng)/庫。對許多 Xilinx 操作系統(tǒng)合作伙伴來說，這些文件都是現(xiàn)成的。例如，對于 μClinux，只需從菜單中進(jìn)行選擇即可。對嵌入式系統(tǒng)硬件的更改會自動更新庫，并重新生成控制內(nèi)核構(gòu)建方式的內(nèi)核配置文件。

以上便是小編此次帶來的有關(guān)嵌入式的全部內(nèi)容，十分感謝大家的耐心閱讀，想要了解更多相關(guān)內(nèi)容，或者更多精彩內(nèi)容，請一定關(guān)注我們網(wǎng)站哦。