嵌入式Linux操作系统
主流嵌入式操作系统介绍
主流嵌入式操作系统介绍嵌入式操作系统，又称为嵌入式操作平台，是针对特定应用领域和硬件平台所设计和优化的操作系统。
它主要用于控制、管理和运行嵌入式设备，如智能手机、家用电器、汽车控制系统等。
本文将介绍几种主流的嵌入式操作系统。
一、嵌入式Linux嵌入式Linux是指将Linux操作系统适配嵌入式设备的一种形式，它保留了Linux操作系统的优点，如开源、稳定、成熟的生态系统等。
嵌入式Linux具有丰富的设备驱动、多任务管理能力和良好的可扩展性，可以在各种硬件平台上运行。
在嵌入式Linux中，通常使用的是裁剪版的Linux内核，该内核只保留了必要的功能和驱动程序，以节省存储空间和资源，并提高嵌入式设备的运行效率。
嵌入式Linux还提供了适用于嵌入式设备的工具链和库文件，方便开发人员进行应用程序的开发和调试。
二、嵌入式Windows嵌入式Windows是指将微软的Windows操作系统适配嵌入式设备的一种形式。
与桌面版的Windows相比，嵌入式Windows通常经过了裁剪和优化，以适应嵌入式设备的资源限制和实时性要求。
嵌入式Windows具有直观易用的界面和丰富的应用生态系统，开发人员可以使用熟悉的开发工具和编程语言进行应用程序的开发。
嵌入式Windows还提供了强大的多媒体处理能力和网络连接功能，适用于需要图形界面和复杂功能的嵌入式设备。
三、嵌入式Android嵌入式Android是指将谷歌的Android操作系统适配嵌入式设备的一种形式。
嵌入式Android基于Linux内核，具有开源性和稳定性的特点，同时融合了丰富的应用生态系统和用户界面设计。
嵌入式Android支持多任务管理、开放式应用程序架构和丰富的应用程序开发接口，方便开发人员进行自定义应用的开发。
嵌入式Android还支持网络连接和云服务，适用于需要与互联网进行交互的嵌入式设备。
四、实时操作系统实时操作系统（RTOS）是一种专门设计用于实时应用的嵌入式操作系统。
嵌入式linux操作系统原理与应用
嵌入式Linux操作系统是一种针对嵌入式设备设计和优化的Linux操作系统。
它在嵌入式系统中发挥着关键作用，为嵌入式设备提供了丰富的功能和灵活性。
以下是嵌入式Linux操作系统的原理和应用方面的概述：嵌入式Linux操作系统原理：内核：嵌入式Linux操作系统的核心是Linux内核，它提供了操作系统的基本功能，包括处理器管理、内存管理、设备驱动程序、文件系统和网络协议栈等。
裁剪：为了适应嵌入式设备的资源限制，嵌入式Linux操作系统通常经过裁剪和优化，只选择必要的功能和驱动程序，以减小内存占用和存储空间，并提高性能和响应速度。
交叉编译：由于嵌入式设备通常具有不同的硬件架构和处理器，所以嵌入式Linux操作系统需要通过交叉编译来生成适用于目标设备的可执行文件和库。
设备驱动：嵌入式Linux操作系统需要适配各种硬件设备，因此需要编写和集成相应的设备驱动程序，以使操作系统能够正确地与硬件进行通信和交互。
嵌入式Linux操作系统应用：嵌入式设备：嵌入式Linux操作系统广泛应用于各种嵌入式设备，如智能手机、平板电脑、家用电器、工业控制系统、车载设备等。
物联网（IoT）：随着物联网的快速发展，嵌入式Linux操作系统被广泛应用于连接的嵌入式设备，用于数据采集、通信、远程控制和智能化管理。
嵌入式开发板：嵌入式Linux操作系统在开发板上提供了丰富的开发环境和工具链，用于嵌入式软件开发和调试。
自定义嵌入式系统：开发者可以基于嵌入式Linux操作系统构建自定义的嵌入式系统，根据特定需求进行定制和开发，实现各种功能和应用。
嵌入式Linux操作系统的原理和应用非常广泛，它为嵌入式设备提供了灵活性、可定制性和强大的功能支持，使得开发者能够构建高度定制化和功能丰富的嵌入式系统。
嵌入式linux系统的启动流程
嵌入式linux系统的启动流程
嵌入式Linux系统的启动流程一般包括以下几个步骤：
1.硬件初始化：首先会对硬件进行初始化，例如设置时钟、中
断控制等。
这一步骤通常是由硬件自身进行初始化，也受到系统的BIOS或Bootloader的控制。
2.Bootloader引导：接下来，系统会从存储介质（如闪存、SD
卡等）的Bootloader区域读取引导程序。
Bootloader是一段程序，可以从存储介质中加载内核镜像和根文件系统，它负责进行硬件初始化、进行引导选项的选择，以及加载内核到内存中。
3.Linux内核加载：Bootloader会将内核镜像从存储介质中加载到系统内存中。
内核镜像是包含操作系统核心的一个二进制文件，它由开发者编译并与设备硬件特定的驱动程序进行连接。
4.内核初始化：一旦内核被加载到内存中，系统会进入内核初
始化阶段。
在这个阶段，内核会初始化设备驱动程序、文件系统、网络协议栈等系统核心。
5.启动用户空间：在内核初始化完毕后，系统将启动第一个用
户空间进程(init进程)。
init进程会读取并解析配置文件（如
/etc/inittab）来决定如何启动其他系统服务和应用程序。
6.启动其他系统服务和应用程序：在用户空间启动后，init进
程会根据配置文件启动其他系统服务和应用程序。
这些服务和应用程序通常运行在用户空间，提供各种功能和服务。
以上是嵌入式Linux系统的基本启动流程，不同的嵌入式系统可能会有一些差异。
同时，一些特定的系统也可以添加其他的启动流程步骤，如初始化设备树、加载设备固件文件等。
linux对嵌入式系统开发的重要作用
linux对嵌入式系统开发的重要作用随着技术的不断进步，嵌入式系统的应用越来越广泛，从家电产品到汽车电子控制系统，从智能家居到医疗设备等领域，都需要使用嵌入式系统来实现各种功能。
而在嵌入式系统开发中，Linux的作用越来越重要，下面我们来分析其原因。
首先，Linux具有开放源代码的特点。
对于嵌入式系统开发者来说，开放源代码意味着可以自由地使用、修改和分发软件代码，从而使得开发过程更为自由和灵活。
开放源代码的特点使得嵌入式Linux可以轻松地定制和适应各种硬件和应用场景。
嵌入式开发人员可以根据自己的实际需要，自由地选择和整合各种软件和库，以构建针对特定应用场景的定制化嵌入式系统。
其次，Linux是一种轻量级的操作系统。
在嵌入式系统中，往往需要占用较少的内存和存储空间，而Linux的轻量级操作系统设计使得其能够在资源受限的嵌入式系统中高效工作。
相比传统的嵌入式操作系统，Linux具有更高的稳定性、更好的设备支持和更丰富的软件库，可以实现更多的功能和应用。
第三，Linux拥有强大的群体支持。
作为一种开放源代码的操作系统，Linux的应用范围非常广泛，拥有众多的开发者和用户群体。
嵌入式开发人员可以通过各种社区和论坛来共享经验和交流技术，从而更快地解决问题和完善开发。
此外，各大厂商也在不断推出针对嵌入式系统的Linux产品，提供了更为完善的支持和服务，使得嵌入式Linux 的开发和部署变得更加可靠和简单。
第四，Linux拥有丰富的工具和生态系统。
随着各种开发工具和平台的不断完善，嵌入式开发变得越来越高效和简洁。
Linux的生态系统同样非常丰富，例如工具链、交叉编译器等，可以让嵌入式开发人员更好地进行开发和调试。
同时，Linux还支持各种软件开发工具和测试框架，可以更好地保证软件的质量和可靠性，使得Linux在嵌入式系统开发中有着不可替代的优势。
综上所述，Linux对嵌入式系统开发的作用非常重要。
作为一种开放源代码的操作系统，Linux具有更高的自由度和灵活性，可以更好地满足嵌入式系统开发的需求。
嵌入式Linux系统开发与应用实践
嵌入式Linux系统开发与应用实践嵌入式Linux系统是指将Linux操作系统嵌入到应用程序中，使其静态化运行。
嵌入式Linux系统可以在嵌入式设备中进行应用开发和应用实践。
随着人工智能技术的快速发展，嵌入式Linux 系统为嵌入式设备的应用带来了新的可能性。
本文将深入探讨嵌入式Linux系统的开发与应用实践。
一、嵌入式Linux系统的优点嵌入式Linux系统的优点主要有如下几个方面：1. 开放性：Linux是开放源代码的操作系统，用户可以通过自由软件协议获取开放源代码，进行修改和自定义。
这意味着随着Linux的发展，用户可以让其应用于更多应用场景，定制化程度更高。
2. 稳定性：Linux操作系统稳定性高，能够长时间稳定运行且系统崩溃的概率非常小。
3. 灵活性：嵌入式Linux系统灵活性非常高，用户可以根据具体设备进行开发和部署。
同时，也能够为设备提供更高的安全和性能支持。
4. 海量资源：Linux作为走在开源世界前沿的操作系统，具有海量的资源和社区支持。
用户可以通过社区开放的技术和资源，为设备提供更多的功能。
二、嵌入式Linux系统的应用实践嵌入式Linux系统包括了从裸机应用到成型系统的全过程，对于嵌入式应用开发来说是非常有益的。
嵌入式Linux系统的应用实践主要有以下几个步骤：1. 内核的选择和构建：嵌入式设备的内核和框架选择很重要，需要仔细考虑选用哪一种内核或框架，需要根据具体的应用进行选择。
然后需要构建一个内核。
2. 驱动的集成和调试：驱动是嵌入式设备重要的组成部分，需要根据之前构建的内核进行驱动的集成和调试。
3. 应用程序编写：应用层开发是系统开发的最终目的，需要根据应用的场景进行编写，对于嵌入式Linux系统的应用编写，需要进行编译和交叉编程等步骤。
4. 应用部署：最后一步是将应用部署到嵌入式设备中，进行运行和测试。
需要注意的是在遇到问题时，需要快速定位问题，分析原因，并解决问题。
独家揭秘嵌入式Linux助力智慧城市建设
独家揭秘嵌入式Linux助力智慧城市建设智慧城市是当今社会发展的一个重要方向，通过信息技术的应用，实现城市的智能化管理和优化，提升城市居民的生活品质。
在智慧城市的建设中，嵌入式Linux操作系统发挥着重要的作用。
本文将揭秘嵌入式Linux如何助力智慧城市建设的过程和实际应用案例。
一、嵌入式Linux简介嵌入式Linux是一种特殊用途的操作系统，广泛应用于嵌入式设备中，如智能手机、家电、车载导航系统等。
与传统的桌面操作系统相比，嵌入式Linux具有更小巧、高效、稳定的特点。
它不仅适应了嵌入式设备的资源限制，还具备强大的扩展性和可定制性。
二、嵌入式Linux在智慧城市建设中的作用1. 物联网设备连接与管理智慧城市建设离不开大量的物联网设备，如传感器、监控摄像头等，这些设备需要连接和管理。
嵌入式Linux能够提供稳定的网络连接和设备管理功能，为智慧城市的物联网应用提供技术支持。
2. 数据采集与处理智慧城市需要大量的数据采集与处理，嵌入式Linux可以搭载在各种嵌入式设备上，实时采集各类传感器数据并进行处理。
这样可以实现对城市的交通、环境等各个方面的数据监测和分析，为城市管理者提供决策依据。
3. 智慧交通系统嵌入式Linux在智慧交通系统中有着广泛应用。
例如，交通信号灯的控制、智能停车系统的管理、智能公交车调度等都离不开嵌入式Linux的支持。
通过嵌入式Linux，这些系统能够实现高效、精准的交通管理，提升城市的交通运输效率。
4. 智慧能源管理嵌入式Linux还能应用于智慧能源管理中。
通过与电力、水务等系统的连接，实时监测和控制能源的使用和分配。
这有助于提高城市的能源利用效率，减少能源浪费。
5. 智慧安防系统智慧城市的安全是人民生活质量的重要保障。
嵌入式Linux在智慧安防系统中发挥着至关重要的作用。
例如，通过与监控摄像头、警报设备等的连接，嵌入式Linux能够实现智能监控和预警系统，提升城市的安全防护水平。
七款嵌入式Linux操作系统简介分享
七款嵌入式Linux操作系统简介分享于日本的绿色Midori，用来反映其Linux 操作系统的环保外观。
红旗嵌入式Linux由北京中科院红旗软件公司推出的嵌入式Linux 是国内做得较好的一款嵌入式操作系统。
目前，中科院计算所自行开发的开放源码的嵌入式操作系统Easy Embedded OS(EEOS)也已经开始进入实用阶段了。
该款嵌入式操作系统重点支持p-Java。
系统目标一方面是小型化，另一方面能重用Linux 的驱动和其它模块。
由于有中科院计算所的强大科研力量做后盾，EEOS 有望发展成为功能完善、稳定、可靠的国产嵌入式操作系统平台。
思考与展望以上列举的众多嵌入式Linux 操作系统中，国内对于uClinux 和RT- Linux 研究的较多，很多基于它们的产品已经面世，比如华恒公司已经把uClinux 成功移植，并投放到市场。
正是由于Linux 开放源代码的特点，所以全世界的开发厂商都站在同一个起跑线上。
国内的研究机构和企业也正在积极投入人力、物力，力争在嵌入式操作系统上有所为。
但应该清醒认识到，绝大多数的嵌入式系统的硬件平台还掌握在外国公司的手中。
国产的嵌入式操作系统在技术含量、兼容性、市场运作模式等方面还有很多工作要做。
国家对嵌入式领域的发展也极为重视。
信息产业部《2003 年度电子发展基金项目指南》在软件类重点产品项目中，第五小类就是关于嵌入式软件与系统开发的，并提出要重点进行如下重点项目的研制与开发：嵌入式实时操作系统、嵌入式软件集成开发平台和嵌入式数据库管理软件。
由于嵌入式系统研发在国内起步比较晚，我国目前还基本处于实验室阶段。
但是嵌入式操作系统的巨大的商业价值和Linux 的开放性，为民族软件。
单片机嵌入式操作系统选择指南 适合你的系统
单片机嵌入式操作系统选择指南适合你的系统在嵌入式系统领域，单片机是一种重要的组成部分，而选择合适的操作系统对于单片机的功能和性能起着决定性的作用。
本文将介绍一些常见的单片机嵌入式操作系统，并针对不同应用场景提供一些建议，以帮助选择适合你的系统。
一、嵌入式操作系统的重要性嵌入式系统通常用于控制和管理各种设备，如智能家居、医疗设备、交通工具等。
选择合适的嵌入式操作系统可以提升系统的稳定性、安全性和性能。
以下是一些常见的嵌入式操作系统。
二、常见的嵌入式操作系统1. 实时操作系统（RTOS）实时操作系统（RTOS）是一种专门设计用于处理实时任务的操作系统。
它具有以下特点：高度可靠、响应时间短、实时性强。
常见的RTOS有嵌入式Linux、FreeRTOS、uC/OS等。
2. 裸机编程裸机编程是指直接在单片机上编写程序，不依赖于操作系统。
这种方式效率高，资源占用少，但对开发者的要求较高。
3. 嵌入式Linux嵌入式Linux是一种基于Linux内核的操作系统，具有强大的功能和广泛的应用领域。
它支持多线程、网络连接、文件系统等特性，适用于对功能要求较高的嵌入式系统。
4. uC/OSuC/OS是一种采用优先级调度算法的实时操作系统，具有较小的内存占用和快速的响应时间。
它适用于对实时性要求较高的系统，如工业自动化和航空航天。
5. FreeRTOSFreeRTOS是一种开源的实时操作系统，具有小巧、高效、可靠的特点。
它适用于资源受限、对实时性要求较高的系统，如传感器节点和嵌入式设备。
三、选择适合的操作系统在选择嵌入式操作系统时，需要考虑以下几个因素：1. 功能需求首先需要明确系统的功能需求，包括任务调度、网络连接、文件系统等。
根据需求选择适合的操作系统。
2. 系统的资源限制考虑系统的处理能力、内存大小等资源限制。
对于资源受限的系统，选择轻量级的操作系统或裸机编程可能更为合适。
3. 开发人员的经验和技术开发人员的经验和技术能力对选择操作系统也起着关键的作用。
6.1 嵌入式linux操作系统的组成与版本
台使它仍然能按其自身的方式运行的能力。
9
嵌入式Linux优势
Linux的费用低； Linux的所有部分可以充分地定制 ； Linux可以运行在低档，便宜的硬件平台； Linux的功能是强大的； Linux对源代码质量有一个高标准； Linux内核非常小，而且紧凑； Linux有很好的支持； Linux有很多合适的工具；
进程控制快 ；
独立的存储空间 ；
pid_t fork(void)函数：生成进程。
void main() { for(;;) fork(); }
Exit()：退出进程。
21
进程与线程
进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集 合上的一次运行活动,进程是系统进行资源分配和 调度的一个独立单位. 线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本 单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位. 线程自己基本上不拥有系统资源,只拥有一点在运 行中必不可少的资源(如程序计数器,一组寄存器 和栈),但是它可与同属一个进程的其他的线程共 享进程所拥有的全部资源. 一个线程可以创建和 撤销另一个线程;同一个进程中的多个线程之间可 以并发执行 需要注意的是：在应用程序中使用多线程不会增 加 CPU 的数据处理能力。
只要安装它们的驱动程序，任何用户都可以象使用文 件一样，操纵、使用这些设备，而不必知道它们的具 体存在形式。
丰富的网络功能
完善的内置网络是Linux的一大特点。
可靠的系统安全
Linux采取了许多安全技术措施，包括对读、写进行
权限控制、带保护的子系统、审计跟踪、核心授权等。
良好的可移植性
如何选择Linux的版本
嵌入式操作系统的种类与特点
嵌入式操作系统的种类与特点嵌入式操作系统的种类与特点嵌入式操作系统是用于嵌入式系统中的特定目的操作系统，它通常具有较小的内存占用和资源消耗。
嵌入式操作系统的种类繁多，每种都有其特定的特点和适用范围。
本文将介绍几种常见的嵌入式操作系统及其特点。
⒈实时操作系统（RTOS）实时操作系统是一种能够满足实时性要求的操作系统。
它能够以快速和准确的方式对任务请求作出响应，并能够在规定的时间内完成任务。
实时操作系统分为硬实时操作系统和软实时操作系统。
硬实时操作系统要求任务在严格的时间限制内完成，而软实时操作系统可以容忍适度的延迟。
⒉嵌入式 Linux嵌入式 Linux 是基于 Linux 内核开发的嵌入式操作系统。
它具有开源的特点，可以根据需要进行定制和修改。
嵌入式 Linux 适用于需要较强的兼容性和可扩展性的应用场景。
它提供了许多实用的工具和库，使开发人员能够更方便地进行开发和调试。
⒊Windows 嵌入式Windows 嵌入式是微软提供的嵌入式操作系统，它是 Windows 系列操作系统的一个延伸。
Windows 嵌入式具有良好的用户界面和易用性，适用于需要图形化界面和大量第三方应用支持的嵌入式设备。
它提供了丰富的开发工具和技术支持，使开发人员能够更便捷地进行开发和调试。
⒋实时嵌入式操作系统（RTOS）实时嵌入式操作系统是专门设计用于实时应用的操作系统。
它具有低延迟和高可靠性的特点，能够实时响应外部事件，并在最短的时间内完成任务。
实时嵌入式操作系统适用于需要高精度和高效率的实时应用，如航空航天、工业控制等领域。
⒌轻量级操作系统轻量级操作系统是一种占用系统资源较少的操作系统。
它具有较小的内存占用和启动时间，并提供了必要的功能和服务。
轻量级操作系统适用于资源受限的嵌入式设备，如传感器节点、嵌入式网关等。
附件：本文档无涉及附件。
法律名词及注释：⒈实时性要求：指一个系统对任务请求能够在特定时间内作出响应，并完成任务的能力。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
嵌入式Linux面临的挑战
1、扩充Linux的实时特性
3、完善Linux的集成开发环境
• Linux在基于图形界面的特定系统定制平台 的研究上，与Windows操作系统相比还存在 差距(Linux内核移植、驱动开发等）
二、嵌入式linux开发
• 最小的嵌入式 Linux 系统需要三个基本元素： – 系统引导实用程序 – Linux 内核，由内存管理、进程管理和定时 服务构成 – 初始化过程 • 其它应用相关： –相关硬件驱动程序 –一个或多个应用进程，以提供所需功能
2、 精简Linux内核
构造内核的常用命令包括： • make config、menuconfig • make dep、clean、mrproper • make zImage、bzImage • make modules、modules_install
Vmlinux：未压缩的Linux内核
zImage：经zlib压缩的Linux内核
task_struct mm_struct
vm_area_struct
进程虚空间 0
pgt_t 页目录表
页表
页帧 3G
Linux的引导技术 PC Linux的启动
• IBM系列PC在电源打开后，由内存中地址FFFF:0000 开始执行(这个地址一定在ROM BIOS中，ROM BIOS 一般是在FE000h到FFFFFh中)，而此处的内容则是一 个jump指令，jump到另一个位于ROM BIOS中的位置， 开始执行一系列的动作。
(3) 进程的调度时机：两种情形
•直接调用schedule（）调度函数 例如进程主动放弃CPU的一类情形 •间接调用schedule（） 例如进程被动放弃CPU的情形。当进程描述 符的need_resched被置1时，并不立即直接调 用schedule（）调度函数。而是在随后的某 个时刻，当进程从内核态返回用户态之前检 查need_resched是否为1，如果为1，则调用 schedule（）调度函数。
进程的产生及结构:
0进程(idle) 初启创建，系统初始化后作为idle进程 1进程( init ) 由 0进程创建，创建各系统进程,创建getty子 进程监视终端执行login，注册登记.
终端进程 ... ... 终端进程 执行 shell解释程序
命令处理子进程 ..... 子进程
子进程 ... ... 子进程
（1）Setup.S
• 首先，Setup.S对已经调入内存的操作系统代码进行 检查，如果没错，它会通过BIOS中断获取内存容量， 硬盘等信息（实模式） • 准备让CUP进入保护模式 a.先屏蔽中断信号 b.调用指令lidt和lgdt c.对8259中断控制器进行编程 d.协处理器重新定位 完成这几件事后，Setup.S设置保护模式的标志，重 取指令，再用一条跳转指令jmpi 0x100000,KERNEL_CS。进入保护模式下的启动阶 段，控制权交给Head.S.
• GNU GCC
–GNU GCC 主要是为GNU 系统提供C 编译器。现 在支持多种语言，这其中包括C/C++、Fortran、 Java、Objective-C、甚至还有Ada。
• GNU GLibc
–用于定义系统调用和其它一些基本的函数调用。
交叉编译环境的建立：
• 第一步，取得Binutils、GCC、Glibc 的源码。 • 第二步，配置并编译Binutils 取得我们所需要 的汇编和连接程序。 • 第三步，配置并编译GCC 源码生成GCC 编 译器。一般是C 编译器首先生成，然后以这 个为基础在结合下一步要生成的Glibc 的C 函 数库，再编译生成其它编译器。 • 第四步，配置Glibc 并编译生成Glibc 的C 函 数库。 • 第五步，再次配置和编译GCC 源码，生成其 它语言的编译器，如C++编译器等。
(2)高效的进程调度
O(1)调度算法：
调度程序不再每次扫描所有的任务，而 是在一个任务变成就绪状态时将其放到一个名 为“当前队列”的队列之中。当进程调度程序 运行时，它只选择队列中最有利的任务来执行。 这样，调度就可以在一个恒定的时间里完成。
2、改变Linux内核的体系结构
• 单一内核体系（Monolithic） • 微内核体系（MicroKernel） 精简linux适用于嵌入式环境也是一个难题: • 执行效率 • 内核的体积 • 升级、维护和移植
Linux进程状态变迁：
Linux进程的调度 核心函数是schedule(), 选出一个可运行的进程。 （1）进程描述符有如下成员域与调度有关： •policy 标识进程的调度策略 SCHED_OTHER 普通进程 SCHED_FIFO 实时进程，采用先进先 出的调度算法 SCHED_RR 实时进程，采用轮转法 •rt_priority 实时进程优先级,普通进程不使用 •nice 普通进程的优先级 •counter 进程目前的CPU时间配额
bzImage：压缩更小的Linux内核
Systems.map：内核符号地址
Linux内核概貌
•内核程序嵌在一个用户进程的上下文中运 行（因系统调用，中断入核）也有部分程 序是以几个独立的纯内核线程运行的。
•进程运行在用户态时各进程空间分离（如 果要共享需要shmget等系统调用支持）， 各进程运行核心程序时共享内核空间。
（2） 对于普通进程来讲CPU时间的分 配是典型的时分策略 在某个时刻，运行队列中的每个进程 都有一个counter值，当所有运行队列 中的counter值都变为0以后，表明一轮 已经结束，每个进程的counter根据其 nice重新赋值，开始新的一轮执行过程。 拥有CPU的进程每次时钟中断counter值 减一
Linux地址变换
vm_area_struct结构
•对于32位机器,共有4G地址空间。其中前3G可 以为进程直接访问,称为用户空间，而后1G空间 为内核所用，称为内核空间。
•目前绝大多数程序都不会ห้องสมุดไป่ตู้用全部的3G空间。 组成进程空间的映象由多个区间, Linux用一系 列的vm_area_struct 结构描述不同的区间。 •进程页面必定属于某个vm_area_struct结构, 但是属于vm_area_struct结构的页面不一定在 页表中有数据项。
•sys_clone（）表示创建一个轻权进程。对应 的clone_flags可能是多个标志位的组合。 •s y s _ f o r k （ ） 对 应 的 c l o n e _ f l a g s 值 是 SIGCHILD。SIGCHILD的作用是子进程终结或暂 停时给父进程发信号。 •s y s _ vfo r k （ ） 对 应 的 c lo ne _ f l ags 值 是 CLONE_VFORK|CLONE_VM|SIGCHILD。vfork（） 用于创建子进程后马上运行新的执行文件情形， 子进程共享父进程的空间包括页表，父进程被 挂起直到子进程执行exec系列函数或子进程退 出时。较之fork（）处理，vfork（）无疑开 销更小。
（3）main.c中的初始化
• Head.S调用/init/main.c中的start_kernel函数， 把控制权交给它，这个函数是整个操作系 统初始化的最重要的函数，一旦它执行完， 整个操作系统的初始化也就完成了。
（2）Head.S
• 也要先做屏蔽中断一类的工作 • 然后对中断向量表做一定的处理 • Boot Loader读入内存的启动参数和命令行 参数，Head.S把它们保存在 empty_zero_page页中 • 检查CUP类型 • 对协处理器进行检查 • 页初始化,调用setup_paging这个子函数 • 因为已进入保护模式，段机制的多任务属 性体现
外部命令
进程创建sys_clone、sys_vfork、 sys_fork()
•三个系统调用都可以实现创建子进程，最终都 会调用do_fork（）函数完成主要工作。 函数的第一个参数clone_flags可由多个标志位 组成，常见的标志位有： CLONE_VM 子进程父进程共享进程空间 CLONE_FS 子进程父进程共享文件系统信息 CLONE_FILES 子进程父进程共享打开的文件 CLONE_VFORK 如果父进程想使子进程释放空间时 唤醒它，则置该位
面向嵌入式Linux 系统的图形用 户界面
• MicoroWindows/NanoX
–开放源码 –无任何硬件加速能力 –图形引擎中存在许多低效算法 –代码质量较差
• OpenGUI
–可移植性稍差
• Qt/Embedded
–低的程序效率、大的资源消耗
• MiniGUI
嵌入式Linux的一般开发步骤：
• • • • • • 建立交叉编译环境 精简内核 系统引导 驱动程序开发 嵌入式文件系统 应用界面开发：将X-Window换成 MicroWindows等适合的图形系统。
1、 Linux交叉编译环境
• GNU Binutils
–GNU Binutils 的主要工具有两个，一个是连 接程序ld，另外一个是汇编程序as。其主要目 的是为GNU 系统，提供汇编和连接工具。
Linux虚拟内存
• Linux虚拟内存的实现需要6种机制的支持： – 地址映射机制 – 内存分配回收机制 – 缓存和刷新机制 – 请求页机制 – 交换机制 – 内存共享机制
进程空间的管理
每个进程都有自己独立的虚拟地址空间。 虚拟内存以页为基本单位,大小等同于物 理页帧(4k) • 每个进程空间通过进程的页目录、页表实 现与物理内存间的映射。 • 进程通过按需分页得到物理内存 • 进程空间主要由mm_struct结构描述。该 结构包含了进程空间的两个组成部分： 进程的页目录以及指向vm_area_struct结 构的指针。