嵌入式操作系统的可移植性和安全性研究

合集下载

浅谈嵌入式Linux

浅谈嵌入式Linux作者：薛兆光饶勇来源：《科技探索》2013年第10期摘要：伴随着 21 世纪的到来，计算机进入一个新的充满机遇的阶段。

随着嵌入式应用领域得到蓬勃、快速的扩展，它对嵌入式操作系统也提出了更严格的要求，Linux 操作系统由于其源代码开放、成本低、应用程序丰富等优点而受到广泛的关注。

关键词：Linux 嵌入式可定制性优点近年来，嵌入式Linux得到了飞速的发展。

嵌入式Linux的开发和研究是操作系统领域中的一个热点，目前己经开发成功的嵌入式系统中，大约有一半使用的是Linux。

在嵌入式应用的领域里，从因特网设备到专用的控制系统，Linux操作系统的前景都很光明。

由于Linux功能强大、可靠、灵活而且具有伸缩性，再加上它支持大量的微处理器体系结构、硬件设备、图形支持和通信协议，这些都使得它作为许多方案和产品的软件平台越来越流行。

Linux操作系统是UNIX操作系统的一种克隆系统，它诞生于1991年的10月5日。

这是第一次正式向外公布的时间，以后借助于Internet网络，并通过全世界各地计算机爱好者的共同努力，已成为今天世界上使用最多的一种UNIX 类操作系统，并且使用人数还在迅猛增长一、嵌入式Linux的可定制性嵌入式系统的多样化特征，使得对嵌入式Linux必须具备一定的定制能力，使其能够满足特定嵌入式系统的要求。

作为嵌入式操作系统的基本属性，可裁剪性是嵌入式操作系统应具备的、能够根据应用需求或硬件平台的变化，动态配置系统功能的能力。

因此，嵌入式Linux本身提供的剪裁配置能力的高低，是衡量这种嵌入式操作系统是否具有广泛应用前景的重要指标。

一般来说，嵌入式系统的定制分为源代码级定制和目标代码级的定制。

源码级的定制不会给系统带来任何系统开销，但是它不能动态的定制，每次定制都需要重新生成系统。

目标码级的定制可以动态配置，但它会带来一定的系统开销。

嵌入式Linux的可定制性有以下几种：⑴可配置性指在生成系统时，用户可以根据自己硬件平台的具体情况，对操作系统功能进行选择。

嵌入式操作系统μC／OS-Ⅱ的运行机制与移植

（）ｃ语言可以打开和关闭中断。２用
收到本文时间：０２６年２月１０４日
维普资讯
结构和严谨的代码风格，非常适合嵌入式操作系统
的初学者。它可以让我们以最快的速度来了解操
作系统的概念、结构和模块工作原理，并可由浅人
们以各自不同的特色分布于通信、航空航天、汽车、医疗、电子消费等不同领域；它们性能卓越、功能完
备、技术成熟、服务周全。通过使用这样的操作系统。可以缩短产品的开发周期，降低开发成本，同时
ＳｉＳｉｕｎＣｈｎＹｕｑａｈｈｇａｇｅｎｉ
（ｅａｔｎｆｌｔｎｃｎｏｍｎａｏｎｉｅｉｇｕａｅｎｖｒｔ，ｕｎｚｏ５０７）ＤｐｒｔｅｒｉａｄＣｍｕｉｔｎＥｇｅｒ，ＳｎＹｔｎＵｉｅｉＧａｇｈｕ２５ｍｅｏＥｃｏｓｃｉｎｎｓｓ移植￣／Ｓ需要的条件ＣＯ
Ｉ／ＳＩ是专门为中低端嵌入式应用设计￣０ —ＩＣ
的可剥夺型实时操作系统内核，主体用标准的Ａ．Ｎｓｃ语言写成，Ｉ可移植性好。目已被成功地移植前到ＭＣ、Ｓ、ＰＵＤＰＣＵ上，包括８位、ｌ６位、２位及６３４位。要成功移植￣／ＳＩ，ＣＯ — Ｉ处理器必须满足以下要求：（）１处理器的ｃ编译器能产生可重人代码。
深逐步推广到商用操作系统上。自１９９２年以来，
ｖ／ＳＩ已经被应用到数以百计的产品中。对￣Ｏ —ＩＣ于那些对操作系统感兴趣的爱好者来说，ＣＯ — Ｉ／Ｓ￣Ｉ也是一个很好的研究样本。Ｉ

对嵌入式实时操作系统μC／OS-Ⅱ若干问题的探究

ｔｉｐｐｒ，ｎｌｄｎｓｔｃｎｃｄａｔｇｓａｄｄｖｌｐｎａａｔａｔｎｕｌｏｈｓａｅｉｃｕｉｇｉｈｉａａｖｎａｅｎｅｅｍｅｔｃｕｌｙａｄｏｔｋ．Ｂｓｄｏｈｎｌｓｎｕｔｅｌｏｌｉｏａｅｎｔｅａａｙｉａｄｓｍｍａｓ・ｒｂｕｏａｔａｒｂｅｍｏｇｔｅａｔａｙａｏｔｍｅｆｃｕｐｏｌｍｓａｎｈｃｕｌ印ｐｉａｉｎ，ｃｒｅｐｎｎｔｏｎａｕｅａｅｐｔｏｗｏｄ８ｌｌｔｃｏｏｒｓｏｄｇｍｅｈｄａｄｍｅｒｒｕｒｒ．ｉｓｆ
Ｖ０．．１８Ｎｏ５
对嵌入式实时操作系统／／Ｉ干问题的探究￣ＯＳ—Ｉ若Ｃ
张军伟刘晶璐
（华北电力职业技术学院，河北保定０１０）７００
【要】介绍了嵌入式实时系统／／Ｓ１摘￣Ｏ —Ｉ的特点和基本组成，Ｃ描绘了其在产品开发中的现状、术优势以及技发展前景。在对该系统在实际应用中存在的若干问题加以分析、总结的基础上，出了相应的解决思路和方法。提【关键词】ｔ／ＳＩ嵌入式；ｔＯ —Ｉ；Ｃ任务调度；邮箱机制；任务栈，
０引言
随着半导体芯片和计算机相关技术的发展，近年来，嵌入式操作系统在通信、电子、自动化等领域
日益显现的重要性吸引了人们越来越多的注意力。

基于嵌入式操作系统的可移植GIS开发和应用研究

’本文得到基于组件的嵌入式地理信息系统（ “ ６ ”科研项目Ｎｏ２０Ａ３１０）的资助。８３．０２Ａ１５４
【作者简介】班凯（９２），硕士研究生；研究方向：嵌入式系统阳蝥舆集线移勤计算。Ｅｍａ：ａａａ＠ｙｈｏｔｍ．．１８－ — ｉｋｉｉｎａｏ．ｃｌｋｂｏｎ
系统。
Ｓｓｍ）ｙｔｅ是基于空同地理信息敷攘的多挈科交叉的新舆遗缘孥科，因其强大的敷撩虎理功能，已被庚泛地虑用于圆民经滂生麈的各侗领域，比如资源分
析、人口统、交通逗翰、市政工程等等。舆此同峙，嵌入式算横得到了迅速的骚展，越柬越多的智能、便携、手持式毅侑相缝出现，比如ＰＡ、智Ｄ
根撩前面的描述，可移植性［是嵌入式ＧＳ４－Ｉ
如常兄的掌上鼋晒、卓载尊航毅侑、手横、楼顶盒等等，都是嵌入式毅侑。正是遣獯不一致性使得使用在嵌入式彀侑上面的系统各不相同，因此，嵌入
的一大基本要求。在嵌入式ＧＳＩ模堍毅部分，采用ＣＭ（ｏｐｎｎｂｅｔｄ１技衍作焉整髓ＯＣｍｏｅｔｊｅ）ＯｃＭｏ
虑敷撩虎理的罔题，如空同敷撩快速查询等。嵌入式操作系统越柬越智能化，很多的智能嵌入式操作系统已经能够支持很後雅的算并且提供比较高的支持，比如２Ｄ、３Ｄ颞示，ＧＳ支持，Ｐ
纲络服耪等等。因此，嵌入式ＧＳ系统遗必须要能Ｉ够支持纲络服耪、ＧＳＰ等等此频後雅的功能。
嗣键祠：嵌入式ＧＳＩ；可移植；ＣＭ；中闭件Ｏ式ＧＳ的一侗首要要求即是可移植性，Ｉ，ｏｍｔｎｅｇａｉＩｆａｏｐｃｒｉ

嵌入式系统的优点和缺点

嵌入式操作系统的优点一
1）可裁剪性。

支持开放性和可伸缩性的体系结构。

2）强实时性。

EOS实时性一般较强，可用于各种设备控制中
3）统一的接口。

提供设备统一的驱动接口。

4）操作方便、简单、提供友好的图形GUI和图形界面，追求易学易用。

提供强大的网络功能，支持TCP/IP协议及其他协议，提供TCP/UDP/IP/PPP 协议支持及统一的MAC访问层接口，为各种移动计算设备预留接口。

5）强稳定性，弱交互性。

嵌入式系统一旦开始运行就不需要用户过多的干预、这就要负责系统管理的EOS具有较强的稳定性。

嵌入式操作系统的用户接口一般不提供操作命令，它通过系统的调用命令向用户程序提供服务。

6）固化代码。

在嵌入式系统中，嵌入式操作系统和应用软件被固化在嵌入式系统计算机的ROM中。

7）更好的硬件适应性，也就是良好的移植性。

嵌入式操作系统的优点二
嵌入式微处理器和嵌入式操作系统为特征的嵌入式计算平台使计算进入了后PC时代。

嵌入式系统的小体积、高可靠能够满足实现野战和恶劣环境下的便携虚拟仪器的需要。

基于嵌入式计算平台，设计虚拟仪器系统成为构建测试系统的新思路。

嵌入式操作系统的优点三
与通用型计算机系统相比，嵌入式系统功耗低、可靠性高；功能强大、性能价格比高；实时性强，支持多任务；占用空间小，效率高；面向特定应用，可根据需要灵活定制。

嵌入式系统的缺点一系统资源有限
二内核小，处理能力有限，实现的功能有限
三软件对硬件的依赖性高，软件的可移植性差
四对操作系统的可靠性要求较高。

嵌入式Linux系统的研究与应用

嵌
入式
广
Ｌ系统的研究与应用ｉｕｎｘ
Ｒｓａｃｎｐ１ｃｔｎｆＥｂｄｅｉＵｙｔｍｅｅｒｈａｄＡｐａｉｏｍｅｄｄＬｆＸＳｓｅｉｏｌ
肖红
ＸａｏｇｉｏＨｎ
了要求，这使得嵌入式设备不再是孤立的。它们要通过互联
网、线或是其他的方式实现相互连接，无同时它们也是软件
生态系统（ｏｔａｅｅｏｙｔｍ的～部分。初的嵌入式设ｓｆｗｒｃｓｓｅ）最
泛的应用，出现了数量可观的嵌入式Ｌ并ｉ
系统。其中有
一
足１Ｂ并且同样稳定。Ｍ，另外，它与多数Ｕｉ系统兼容，ｎｘ应用程序的开发和移植相当容易。同时，由于具有良好的可移植性，ＦＸ｛￣成功使Ｌｎｘ运行于数百种硬件平台之上嘲Ｊｉｕ。
然而，ｉｕＬｎｘ并非专门为实时性应用而设计，因此如果想在对实时性要求较高的嵌人式系统中运行Ｌｎｘ就必须ｉｕ，为之添加实时软件模块。些模块运行的内核空间正是操作这系统实现进程调度、中断处理和程序执行的部分，因此错误的代码可能会破坏操作系统，进而影响整个系统的可靠性和
ｓｔｔｈｎｏｇａｎｉｔｒｕｃｅｔｅｅｄｄｙｓｅｍｅｃｏｌｙｄｎｏｄｄｈｅｍｂｄｅＬｉｘｅｓｅｒｃａｎｔｈｕｓｇｅｎｕｒａｈｄｅａ
．
ＫｅｗｏｄＥｂｄｅ；Ｌｉｕ；ＯｅａｉｇＳｓｅｙｒｓ：ｍｅｄｄｎｘｐｒｔｎｙｔｍ

嵌入式Linux操作系统的研究

嵌入式Linux操作系统的研究作者：陈国强来源：《计算机光盘软件与应用》2014年第01期摘要：随着当前计算机技术的不断发展，嵌入式系统应用领域越来越广泛，尤其是Linux 操作系统在产业发展中起着举足轻重的作用。

Linux操作系统内核具备进程管理、文件管理、储存管理以及内核调度等功能，同时基于Linux应用环境前提下，在不同系统芯片硬件平台上，嵌入式Linux操作系统能够实现运行，通过进程调度以及文件设计等模块满足不同开发板与应用需求。

本文主要通过介绍嵌入式Linux操作系统的基本功能，从而具体阐述嵌入式Linux操作系统的设计。

关键词：操作系统；Linux；嵌入式操作系统中图分类号：TP316嵌入式操作系统作为嵌入式系统的关键内容，通过控制系统资源，提供开发应用程序，体现了嵌入式系统的外在功能。

笔者综合自身多年来的实践经验，结合嵌入式Linux操作系统的功能以及机理，详细研究与分析其在嵌入式领域应用的完善方法。

1 嵌入式Linux操作系统概述1.1 嵌入式系统内涵。

嵌入式系统在发展初期主要是以微处理器的形式而存在的，随着科学技术的不断发展，嵌入式系统已经渗透到了人们的工作、生活以及娱乐等方方面面。

从本质上来讲，嵌入式系统将复杂的软件与硬件进行紧密耦合，从而形成一个全新的计算机系统。

“嵌入式”即在各个完整的系统中吸纳一部分优越系统，将这些系统进行整合。

而就这些嵌入的系统本身而言，一般存在多种嵌入式系统。

在现阶段，随着微处理器制造技术的深入发展，嵌入式处理器制造取得了巨大的发展。

在系统硬件上，主要考虑价格、性能以及能耗等因素，其关键部分是应用软件与系统软件。

但是由于储存空间存在局限性，因此嵌入式系统对实时性要求越来越严格。

1.2 嵌入式Linux操作系统。

Linux主要是指开放源代码，一般包括四个方面：一是内核，二是系统工具，三是开发环境，四是Unix类操作系统。

Linux作为一个现代操作系统，其性能可靠、稳定，主要具备七个特征：第一，满足国际通用标准规范；第二，具有可移植性，灵活性强；第三，整个系统性能卓越；第四，在某种程度上动态链接能力强；第五，系统网络特征鲜明；第六，兼容性强大；第七，系统能够包容大容量用户，任务能力优越。

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)。

嵌入式操作系统的可移植性和安全性研究
随着嵌入式设备越来越多，嵌入式操作系统所占据的市场份额
也逐渐加大。

嵌入式操作系统是一种高度集成的操作系统，它们
旨在为嵌入式设备提供完美的软件环境，以满足各种不同的应用
需求。

然而，由于硬件平台，软件驱动程序，应用程序和网络协
议等方面的不同，嵌入式操作系统的可移植性变得至关重要。

同时，对于嵌入式设备领域，安全问题也愈加引人关注。

因此，研
究嵌入式操作系统的可移植性和安全性对于这个行业至关重要。

一、可移植性
可移植性是指嵌入式操作系统在不同硬件平台之间以及不同开
发环境之间的能力。

高度可移植的嵌入式操作系统必须在各种硬
件平台上得到广泛的测试和验证，包括各种处理器架构和处理器
类型，不同类型的存储器，输入/输出设备和网络接口控制器等等。

此外，它们必须能够在不同的开发平台上进行构建和运行，如编
译器和调试工具。

为了解决嵌入式操作系统的可移植性问题，人们提出了很多的
解决方案。

例如，间接层或虚拟机技术可以将嵌入式操作系统与
硬件平台分离，以便更容易地移植到其他硬件平台上。

这种方法
可以帮助维护同一代码库，从而使代码简洁，易于维护。

此外，
模块化系统和结构化设计也可以帮助提高嵌入式操作系统的可移
植性。

另外，也有一些开源的嵌入式操作系统，如FreeRTOS、uC/OS、Linux嵌入式和Contiki，这些操作系统都具有高度的可移植性。

这些操作系统具有强大的社区支持，可以提供广泛的硬件平台支持，同时还提供各种工具和示例代码，方便开发人员在不同的平
台上方便地移植代码。

二、安全性
安全是嵌入式设备设计中最为关键的问题之一。

因为这些设备
往往被用作网络交互，存储及处理重要数据，一旦这些设备被攻击，后果很严重，比如数据泄露、信息黑客等。

同时，高度集成
的嵌入式操作系统和硬件架构也使它们更容易受到攻击。

因此，
嵌入式操作系统必须有强大的安全机制来防止各种攻击。

一般来说，嵌入式操作系统的安全机制包括几个方面，如数据
加密、网络安全、系统审计和访问控制。

其中，访问控制是最常
见的一种安全机制，它对系统中所有资源的访问进行限制。

现代
的嵌入式操作系统通常将访问控制机制集成到内核中，使其更易
于维护和管理。

同时，数据加密和网络安全也被广泛应用于嵌入
式操作系统中，以保证数据的机密性和完整性。

为了增强嵌入式操作系统的安全性，人们也提出了一些新的方法和技术。

例如，硬件安全模块（HSM）、网络堆栈隔离和双因素认证等技术可以帮助嵌入式操作系统避免各种常见的攻击，如缓冲区溢出、代码注入和拒绝服务。

三、结论
总的来说，对于嵌入式设备领域，可移植性和安全性是非常重要的问题。

高度可移植的嵌入式操作系统可以减少开发人员的工作量，并且在各种硬件平台和开发环境中实现代码的统一性。

此外，安全的嵌入式操作系统可以让开发人员更加放心地使用和部署嵌入式设备，并保护设备中存储和处理的重要数据。

在今后的嵌入式设备领域，研究嵌入式操作系统的可移植性和安全性已经成为发展这个领域的重要课题。