UC/OS與uClinux的比較

嵌入式操作系統(tǒng)移植的目的是指使操作系統(tǒng)能在某個(gè)微處理器或微控制器上運(yùn)行。UC/OS和uClinux都是源碼公開的操作系統(tǒng)，且其結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)便于把與處理器相關(guān)的部分分離出來，所以被移植到新的處理器上是可能的。以下對兩種系統(tǒng)的移植分別予以說明。

（1）uC/OS的移植

要移植uC/OS，目標(biāo)處理器必須滿足以下要求：

*處理器的C編譯器能產(chǎn)生可重入代碼，且用C語言就可以打開和關(guān)閉中斷；

*處理器支持中斷，并能產(chǎn)生定時(shí)中斷；

*處理器支持足夠的RAM（幾KB），作為多任務(wù)環(huán)境下的任務(wù)堆棧；

*處理器有將堆棧指針和其它CPU寄存器讀出和存儲(chǔ)到堆棧或內(nèi)存中的指令。

在理解了處理器和C編譯器的技術(shù)細(xì)節(jié)后，uC/OS的移植只需要修改與處理器相關(guān)的代碼就可以了。具體有如下內(nèi)容：

*OS_CPU.H中需要設(shè)置一個(gè)常量來標(biāo)識堆棧增長方向；

*OS_CPU.H中需要聲明幾個(gè)用于開關(guān)中斷和任務(wù)切換的宏；

*OS_CPU.H中需要針對具體處理器的字長重新定義一系列數(shù)據(jù)類型；

*OS_CPU_A.ASM需要改寫4個(gè)匯編語言的函數(shù)；

*OS_CPU_C.C需要用C語言編寫6個(gè)簡單函數(shù)；

*修改主頭文件INCLUDE.H，將上面的三個(gè)文件和其它的頭文件加入。

（2）uClinux的移植

其實(shí)，uClinux是Linux針對嵌入式系統(tǒng)的一種改良，其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜；相對uC/OS,uClinux的移植也復(fù)雜得多。一般而言，要移植uClinux，目標(biāo)處理器除了應(yīng)滿足上述uC/OS應(yīng)滿足的條件外，還需要具有足夠容量（幾百KB以上）外部ROM和RAM。

uClinux的移植大致可以分為3個(gè)層次。

*結(jié)構(gòu)層次的移植。如果待移植處理器的結(jié)構(gòu)不同于任何已經(jīng)支持的處理器結(jié)構(gòu)，則需要修改linux/arch目錄下相關(guān)處理器結(jié)構(gòu)的文件。雖然uClinux內(nèi)核代碼的大部分是獨(dú)立于處理器和其體系結(jié)構(gòu)的，但是其最低級的代碼也是特定于各個(gè)系統(tǒng)的。這主要表現(xiàn)在它們的中斷處理上下文、內(nèi)核映射的維護(hù)、任務(wù)上下文和初始化過程都是獨(dú)特的。這些例行程序位于lunux/arch/目錄下。由于Linux所支持體系結(jié)構(gòu)的種類繁多，所以對一個(gè)新型的體系，其低級例程可以模仿與其相似的體系例程編寫。

*平臺層次的移植。如果待移植處理器是某種uClinux已支持體系的處理器，則需要在相關(guān)體系結(jié)構(gòu)目錄下建立相應(yīng)目錄并編寫相應(yīng)代碼。如MC68EZ328就是基于無MMU的m68k內(nèi)核的。此時(shí)的移植需要?jiǎng)?chuàng)建的linux/arch/m68knommu/platform/MC68EZ328目錄下，并在其下編寫跟蹤程序（實(shí)現(xiàn)用戶程序到內(nèi)核函數(shù)的接口等功能）、中斷控制調(diào)度程序和向量初始化程序等。

*極級移植。如果所用處理器已被uClinux支持，就只需要板級移植了。板級移植需要在linux/arch/?platform/中建立一個(gè)相應(yīng)板的目錄，再在其中建立相應(yīng)的啟動(dòng)代碼crt0_rom.s或crt0_ram.s和鍵接描述文檔rom.ld或ram.ld就可以了。板級移植還包括驅(qū)動(dòng)程序的編寫和環(huán)境變量設(shè)置等內(nèi)容。

4 結(jié)語

通過對uC/OS和uClinux的比較可以看出，這兩種操作系統(tǒng)在應(yīng)用方面各有優(yōu)劣。uC/OS占用空間少、執(zhí)行效率高、實(shí)時(shí)性能優(yōu)良，且針對新處理器的移植相對簡單。UClinux則占用空間相對較大，實(shí)時(shí)性能一般，針對新處理器的移植相對復(fù)雜。但是，uClinux具有對多種文件系統(tǒng)的支持能力、內(nèi)嵌了TCP/IP協(xié)議，可以借鑒Linux豐富的資源，對一些復(fù)雜的應(yīng)用，uClinux具有相當(dāng)優(yōu)勢。例如，CISCO公司的2500/3000/4000路由器就是基于uClinux操作系統(tǒng)開發(fā)的。總之，操作系統(tǒng)的選擇是由嵌入式系統(tǒng)的需求決定的。簡單地說就是，小型控制系統(tǒng)可充分利用uC/OS小巧且實(shí)時(shí)性強(qiáng)的優(yōu)勢；如果開發(fā)PDA和互聯(lián)網(wǎng)連接終端等較和為復(fù)雜的系統(tǒng)，則uClinux是不錯(cuò)的選擇