5.1 uClinux操作系统原理介绍【荐】.pdf

嵌入式系统程序设计 大连理工大学软件学院 嵌入式系统工程系 赖晓晨 uClinux操作系统原理介绍 ★ ★★★ uClinux简介 uClinux架构 BusyBox工具集 一、uClinux简介 uClinux是Linux的一个分支，全称Micro Control Linux，即“微控制领域的linux系 统”，是GNU项目，代码完全开放。 uClinux采用flat （平面型）内存模型，专门应用 于没有MMU的CPU。 使用的Romfs文件系统不支持动态擦写保存，对 于系统需要动态保存的数据采用虚拟ram盘的方法 进行处理(ram盘将采用ext2文件系统)。 uClinux的历史发展 1998年1月uClinux发行第一版，该版本基于Palm PDA实现； 1999年2月份成功移植到Motorola的ColdFire系列处 理器MCF5206和MCF5307； uClinux发行至今已经历多个版本，最常用的版本为 uClinux-dist 目前的uClinux不仅支持NOMMU处理器，同时也支持 MMU处理器，包括ARM、MIPS、sh、68K、x86甚 至SPARC等高性能处理器，并在60个以上基于这些处理 器的开发平台成功实现。 uClinux内核及版本 uClinux基于linux内核版本。 2.0.38：比较成熟。 2.4.x：常用版本 2.6.x：必威体育精装版版本 uClinux内核大小约500k，如果加上一些 基本应用，不超过900k，很适合嵌入式系 统。 uClinux的特点 广泛的处理器结构和硬件平台支持： 基于Linux-2.4.x内核的uClinux，支持 19种处理器结构，并在60种以上的硬件开 发平台成功实现。 完全的Linux内核的特性： uClinux具备标准Linux系统的稳定性， 并且支持linux内核约定的全部的特性，包 括内核优先级特性以及许多的文件系统，设 备驱动。 uClinux的特点（续） 占用空间小： uClinux内核不超过512KB，加上工具不 超过900KB。UClinux是一个高度可定制化 的内核，通过定制内核可以获得到一个 300k以下的可固化的内核压缩镜像，包括 终端和一些基本的设备驱动以及只读文件系 统。 uClinux的特点（续） 重写了标准c函数库： uClinux系统中所有应用程序使用了嵌入 式的标准C函数库uClibc或uC-libc，该函数 库精简了Linux系统中的标准函数库libc。 uClinux的特点（续） 丰富的应用软件： uClinux发布包中有大量的应用程序，包 括各种网络协议、服务，图形界面，音频播 放软件等等。除少数情况外，在uClinux平 台上可完全使用Linux应用程序接口，因 此，用户可以移植Linux上的应用程序到 uClinux系统。除了与硬件相关代码和转换 虚拟地址到物理的内存镜像外，几乎所有的 代码不需要改变就可以编译。 uClinux的特点（续） 低廉的成本： 软件方面，自由开放的系统、开发工具和大量 应用程序，可以节省用户的开发投入。 硬件方面，内存管理单元MMU核心大小约占典 型的ARM SoC(System-on-Chip单片机) 晶体的30%，典型的网络和嵌入式系统里有一 半以上的应用程序不需要MMU。 uClinux的特点（续） 开源软件： 源代码开放使用户得以跟踪和定制最核心和底 层的代码以满足用户系统的需求。同时自由软件生 命力强大，不断升级的新版本以及强大的网上技术 支持给用户产品的维护和升级带来很大的方便。 完美的文件系统： uClinux支持一般的文件系统如NFS， EXT2，FAT16/32等