选择一个ARM CPU嵌入式操作系统 -μC_OS-II, μCLinux,还是Linux.doc

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选择一个ARM CPU嵌入式操作系统 -μC_OS-II, μCLinux,还是Linux

选择一个ARM CPU嵌入式操作系统 -μC/OS-II, μCLinux,还是Linux 摘要:从8位/16位单片机发展到以ARM CPU核为代表的32位嵌入式处理器,嵌入式操作系统将替代传统的由手工编制的监控程序或调度程序,成为重要的基础组件。本文就目前国内在ARM CPU上广泛采用的三种嵌入式操作系统μC/OS-II、μCLinux和嵌入式Linux做个分析。 关键词:嵌入式操作系统,ARM,μC/OS-II、μCLinux ,嵌入式Linux ARM公司是世界最大的半导体知识产权供应商,拥有全球近200家半导体公司的客户。目前,80%的GSM手机,99%的CDMA手机,以及未来3G手机也都是采用基于ARM核的嵌入式处理器。提供研究分析信息的机构Gartner Inc,2003年6月份统计,2002年ARM在全球半导体IP供应商中排名第一,占市场份额的19.8%,销售收入达1.8亿美圆,比2001年增长10%。 目前,除了像TI OMAP, Intel的Xscale和Motorola的IMX系列这样的移动终端处理器采用ARM核外,也还有象Samsung, Atmel, Sharp, OKI和Philip等半导体公司设计一些通用ARM核的处理器,可以广泛应用在各种嵌入式系统,现在在市场上看到比较多的有S3C44B0, 4510,2410,AT91系列和Intel PXA255等。 ARM处理器是32位设计,同时也配置了16位指令集,软件可以以16位编码与等价32位代码相比,占用的存储器空间可以节省约35%。ARM处理器目前有ARM7, ARM9, ARM9E, ARM10, ARM11系列产品和来自合作伙伴Intel Xscale和Strong ARM系列ARM7,适合于中低端的网络设备、终端、各种通用型的嵌入式应用和工业控制等领域。ARM9适合于智能手机、PDA和先进的控制管理和仪器仪表应用。Intel Xscale系列产品提供了高性能价格比、低功耗、适用于智能无线终端、PDA、家庭网络和网络存储器设备等应用。 嵌入式操作系统是ARM CPU重要的软件基础 从8位/16位单片机发展到以ARM CPU核为代表的32位嵌入式处理器,嵌入式操作系统将替代传统的由手工编制的监控程序或调度程序,成为重要的基础组件。嵌入式操作系统可以提供ARM CPU核和外设的设备管理,如核的初始化、MMU(内存管理单元)、定时器、中断、串口、SPI、GPIO、以太网、图形接口等,嵌入式操作系统提供任务调度、内存管理、中断处理、同步互斥机制、文件系统和网络功能,更重要的一点是嵌入式操作系统对应用程序可以起到屏蔽的作用,让应用程序员面向操作系统级开发应用软件,并易于在不同的基于ARM核的嵌入式处理器上移植。 嵌入式操作系统都一般具有一定的实时性,易于裁剪和伸缩,可以适合于从ARM7到Xscale各种ARM CPU和各种档次的应用,嵌入式操作系统可以使用广泛流行的ARM开发工具,如ARM公司的SDT/ADS和Real View、IAR EW等也可以使用开源的软件,如GCC/GDB、KDE或Eclipe开发环境,市场上还有商业厂商的专用的开发工具,如Tornado、μC/View、μC/KA、CODE/Lab、Metroworks等. 本文就目前国内在ARM CPU上广泛采用的三种嵌入式操作系统做个分析,μC/OS-II、μCLinux和嵌入式Linux。后两种同属于Linux,前者是针对没有MMU的微处理器,如ARM7 TDMI核,后者可适用于绝大多数有MMU的微处理器中,如ARM920T,当然,文章也会涉及到其它支持ARM CPU的嵌入式操作系统。 μC/OS-II嵌入式实时内核 由Jean Labrosse先生著,邵贝贝老师翻译的《嵌入式实时操作系统μC/OS-II》先后由电力出版社(第一版)和航空航天大学出版社出版(第二版)发行了近万册,相信有数以千计的学生、老师和工程师正在使用μC/OS-II,在过去的一年中(2003),在《电子产品世界》、《电子设计应用》和《单片机和嵌入式系统应用》等杂志和各种学术会议上的有μC/OS-II相关论文就有几十余篇。全世界数百种设备已经在使用μC/OS-II,包括如手机、路由器、不间断电源、飞行器、医疗设备和工业控制设备,在中国也已经有包括香港权智,首科希电,安控科技在内的10余家公司购买了产品授权。 μC/OS-II已经有ARM7TDMI、ARM9和Strong ARM等各种ARM CPU的移植,支持包含Atmel、Hynix、Intel、Motorola、Philips、Samsung、Sharp等公司的ARM核的CPU。μC/OS-II的移植也相当容易,与CPU相关的代码包装在三个文件中,os_cpu.h,

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