你需要了解的嵌入式Linux

Linux在移動設備中也獲得了青睞。In-Stat的報告顯示，移動Linux將牢牢抓住中國巨大的市場占有率。該機構認為，到2012年，中國基于移動Linux的智能手機總發(fā)貨量將達到中國智能手機總出貨量的25.4%。

不斷改進的Linux內核

Linux當面對特定的嵌入式應用時仍存在很多挑戰(zhàn)，包括那些內存空間小或實時確定性以及安全性能要求高的應用。工具鏈的改進、新的調試工具和性能、不斷為標準化演變的努力等，都將繼續(xù)提升Linux對于所有嵌入式應用的價值。在這其中，Linux內核的不斷改進異常重要。

Linux內核是應用軟件采用的標準Linux API和處理器系統(tǒng)(應用軟件運行其上)底層硬件結構之間的接口。該內核是內部元件和外部可加載模塊的復雜組合。在開機啟動期間，內核必須及時發(fā)現，并正確布置核心系統(tǒng)處理器、系統(tǒng)存儲器、硬盤、視頻卡、USB端口、網卡和音頻處理器，而且要在開機啟動期間提供足夠的顯示表明成功與否。

維持如此復雜的代碼收集很明顯是一個嚴峻的挑戰(zhàn)。內核源代碼被劃分為標準“樹”結構，這樣子系統(tǒng)就能夠更好地彼此隔離，有助于實現幾個關鍵內核維護工作的分布。這種分工可以最大限度地減少內核某一部分發(fā)生重大變化對其他部分產生的影響。每個后續(xù)子系統(tǒng)的改變傳達給主要管理員，最終到達Linux內核最上游的管理員。這些變化被稱為“修補(patch)”，在標準格式下創(chuàng)建和應用。

供應商和開發(fā)人員將他們的知識反饋到開源社群以改進內核。Linux開放、分散的本質，再加上背后強大的社群支持，使基于Linux的OS成為培養(yǎng)創(chuàng)新的良好選擇。

F1:為下一個項目計劃的Linux操作系統(tǒng)。資料來源：VDC，2007 年

“免費”使用，但并非“零”成本

除了決定使用商用還是免費發(fā)行版Linux，開發(fā)人員還必須認識到其調試/開發(fā)工具的能力和局限。

充分發(fā)揮嵌入式Linux免費發(fā)行版的優(yōu)勢，已經成為消費產品領域被廣泛接收的現實。在這些市場上，產品運行率非常高，對代碼的改善更新非常頻繁，而且產品的銷售成本至關重要，所有這些都使得開源模式極具吸引力。但是，能集成開源/免費軟件，還可為處理器內核提供無縫調試環(huán)境的工具要求對內核和SoC元件互動有深刻的了解。

現在有若干種“免費軟件”調試解決方案，設計人員需要全面了解其局限性。比如，針對Linux內核最常用免費軟件調試器是KGDB。KGDB的主要缺點是要求重新編譯內核。這對那些已經在市場上通用的產品應用來說產并不總是可行的。修補內核還可能引入影響系統(tǒng)性能的代碼變化。

GDBServer是另一個面向應用調試的頗受歡迎的免費軟件調試器，但它主要問題是缺乏對同時調試大量線程/進程的支持。隨著調試的線程/進程數不斷增加，GDBServer性能迅速惡化，導致反應時間太慢，進而使目標系統(tǒng)出現故障。其他問題還涉及到：不能在相同的目標連接上調試驅動程序和應用；調試設備驅動程序和調試共享庫。