嵌入式Linux:初學者快速指南
什麼是嵌入式系統?
在深入研究嵌入式Linux之前,讓我們先討論一下它的用途:嵌入式系統。
一切都有嵌入式系統:消費品、工業機械、電信設備,甚至醫療設備。嵌入式系統就在我們身邊,實時執行特定功能。
嵌入式系統的複雜性各不相同,從基本的溫度計到現代的智能手機。隨著機器學習等尖端技術進入消費電子產品,對功能強大的嵌入式系統的需求也在不斷增加。
嵌入式Linux的用途是什麼?
內核是操作系統的核心,用於管理計算機及其硬體的操作,尤其是記憶體和 CPU。換句話說,內核充當軟體和硬體之間的介面。
一種稱為嵌入式Linux的特定類型的Linux內核 是為嵌入式設備和設備創建的。它本質上是Linux的緊湊版本,可實現嵌入式系統的操作和應用程式要求所需的必要功能和服務。
雖然它仍然使用相同的內核,但它與標準的 Linux 操作系統有很大不同。嵌入式 Linux 是為嵌入式系統量身定製的,因此它體積更小,需要的處理能力更少,並且包含的功能更少——因為它只需要運行特定於設備的應用程式。
嵌入式Linux的優勢
使用 Linux 的一個核心優勢是標準網路拓撲和協定的可用性。通過正確選擇嵌入式硬體,您可以在整個網路中使用相同的元件,而無需擔心 CPU 架構。
然後,您可以集中精力開發使用所需網路和通信協定驅動程式的 Linux 版本,並確保版本在所有電腦上保持一致。
利用 Linux 的另一個優點是標準開發和調試工具的可用性。在這種情況下,開發平臺、編譯器、編輯器、調試器和代碼分析器的供應商可以在每個 Linux 支援的體系結構上使用相同的工具。桌面上的所有內容也可用於嵌入式伺服器、感測器介面和控制器。
此外,需要使用開源軟體意味著,在最壞的情況下,需要構建工具——為開發平臺準備過程增加一兩個小時。
調試器和分析代碼性能的人是相同的方式,因此開發軟體的成本是獲取和構建這些工具所花費的時間。另一方面,從第三方供應商處購買這些工具可能需要花費數萬美元。
您也可以從使用 Linux 的集中式開發伺服器中受益。在實驗室中,開發人員可以將所有開發和調試工作組合在單個伺服器或桌面工作站上。
因此,可以在一台計算機上創建代碼,然後針對每個不同的處理器體系結構進行交叉定位,並通過將程式部署到本機目標來進行調試。
嵌入式Linux開發
在當今的市場中,幾乎所有新的嵌入式設備項目都選擇Linux作為其 作業系統 的選擇。
開源社區正在不斷增強 Linux 健壯、適應性強的內核和運行時架構,硬體製造商正在對其進行擴展以支援更多的 CPU、總線、設備和協定。
通過利用真正的多任務作業系統為嵌入式設備提供的優勢和靈活性,涉及嵌入式設備的專案可以經常節省硬體成本。
Linux 內核和相關開源基礎架構構成了新生態系統的核心,用於開發、測試和部署嵌入式操作系統、基礎架構和應用程式。
結論
嵌入式Linux作為全球嵌入式設備和應用程式的理想作業系統變得如此普遍的原因有很多。Linux 引入了更高級別的可擴充性、靈活性和速度,使管理包含嵌入式系統的環境變得更加容易。
然而,使用最新的安全補丁更新這些嵌入式系統仍然是一個挑戰。
不僅嵌入式設備和設備是漏洞利用的高風險入口點,而且組織經常被迫重新啟動系統以應用CVE補丁,並將關鍵補丁的部署延遲到計劃的維護視窗。通常,修補 Linux 漏洞還涉及停機,中斷客戶的服務。
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