嵌入式Linux系统学习.pptx
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1、主要内容主要内容u嵌入式系统u嵌入式处理器与平台的选择uLinux嵌入式操作系统第1页/共59页主要内容主要内容u嵌入式系统u嵌入式处理器与平台的选择uLinux嵌入式操作系统第2页/共59页嵌入式技术无处不在嵌入式技术无处不在:第3页/共59页嵌入式技术无处不在:第4页/共59页n嵌入式技术典型应用嵌入式技术典型应用第5页/共59页嵌入式产品拥有璀璨的明天第6页/共59页相关内容相关内容u嵌入式系统u嵌入式处理器与平台的选择uLinux嵌入式操作系统第8页/共59页常见的嵌入式处理器:ARM、MIPS、PowerPC、x86第9页/共59页ARM LtdFounded in November
2、 1990Spun out of Acorn Computers-Advanced RISC Machines Ltd,now just ARM Ltd.Designs the ARM range of RISC processor coresLicenses ARM core designs to semiconductor partners who fabricate and sell to their customers.ARM does not fabricate silicon itselfAlso develop technologies to assist with the de
3、sign-in of the ARM architectureSoftware tools,boards,debug hardware,application software,bus architectures,peripherals etcARMLTD第10页/共59页 ARM Partnership Model第11页/共59页 ARM Partnership Model第12页/共59页嵌入式处理器与平台的选择嵌入式处理器与平台的选择常见的嵌入式处理器:ARM、MIPS、PowerPC、x86处理器仅仅是教学的载体,多注重体系结构、设计方法对于一个优秀的嵌入式系统工程师来说,各种体系结
4、构的处理器都是一样的。第13页/共59页为什么在嵌入式系统教学中选用为什么在嵌入式系统教学中选用ARM典型的RISC体系结构软件资源丰富、完善编译器操作系统应用程序调试工具处理器廉价,种类多,应用广泛第14页/共59页ARM处理器分类处理器分类ARM微处理器目前包括下面几个系列,除了具有ARM体系结构的共同特点以外,每一个系列的ARM微处理器都有各自的特点和应用领域。ARM7系列 ARM9系列ARM9E系列 ARM10E系列 ARM11系列 Securcore系列 Intel的StrongARM Intel的Xscale第15页/共59页ARM微处理器的特点RISCRISC体系结构具有如下特点
5、:采用固定长度的指令格式,指令归整、简单、基本寻址方式简单;使用单周期指令,便于流水线操作执行;大量使用寄存器,数据处理指令只对寄存器进行操作,只有加载/存储指令可以访问存储器,以提高指令的执行效率。ARM ARM 微处理器的特点微处理器的特点采用RISCRISC体系结构 第17页/共59页ARM嵌入式技术ARM ARM 处理器共有3737个寄存器,被分为若干个组,这些寄存器包括:31个通用寄存器,包括程序计数器(PC 指针),均为32位的寄存器;6个状态寄存器,用以标识CPU的工作状态及程序的运行状态,均为32位。大量的寄存器大量的寄存器第18页/共59页各模式下寄存器组织各模式下寄存器组织
6、第19页/共59页相关内容相关内容u嵌入式系统u嵌入式处理器与平台的选择uLinux嵌入式操作系统第22页/共59页Linux的诞生和发展的诞生和发展 Linux 操作系统的诞生、发展和成长过程与以下五个因素密切相关:UNIX 操作系统、MINIX 操作系统、GNU 计划、POSIX 标准和Internet 网络 GNU计划:旨在开发一个类似 Unix、并且是自由软件的完整操作系统:emacs 编辑系统、bash shell 程序、gcc 系列编译程序、gdb 调试程序等等 POSIX标准:该标准基于现有的UNIX 实践和经验,描述了操作系统的调用服务 接口,用于保证编制的应用程序可以在源代码
7、一级上在多种操作系统上移植运 行。20世纪90年代初,在POSIX标准即将发布的时候,Linux就以该标准为指导进 行开发,做到与绝大多数UNIX系统兼容。Linus Minix -Linux GNU/Linux 网络是网络是LinuxLinux成长和壮大的必要环境成长和壮大的必要环境第23页/共59页Linux定义定义 Linux一般是指Linux内核、Linux系统、Li nux发行版。严格意义上说Linux是指由Linus Torvalds维护的并发布的内核。它的代码基只包括内核而不包括其它方面的应用。内核提供系统核心服务:进程管理,进程的调度,虚拟文件系统,内存的管理,网络接口。嵌入式
8、Linux,一般是指把Linux内核移植到一个专用嵌入式设备的CPU和主板上。现在有很多公司提供嵌入式Linux解决方案。通常包括一个移植好的内核和嵌入式Linux的开发工具以及根据应用需要裁减的应用程序,有时还提供实时扩展的内核。就大部分而言,嵌入式Linux和桌面Linux提供的API函数和内核源代码都是相同的。开发工具主要包括源码浏览器、交叉编译器、调试器、CVS等项目管理软件等等。这些工具一般都是装在主机上。第24页/共59页嵌入式嵌入式linux产品产品第25页/共59页Linux优势优势Linux是免费的 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
9、Linux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与很多常见的操作系统高度兼容 Linux有很好的支持Linux有很多合适的工具第26页/共59页Linux在嵌入式领域的优势在嵌入式领域的优势为什么现在的嵌入式软件如此热门?现在计算业的流行趋势是嵌入式设备,而不再是桌面和服务器。移动电话、居室计算机、无线热点、车载娱乐设备及数字安全系统等都使得嵌入式领域成为众多厂商拼杀最为激烈的战场之一。目前有98%的计算机处理器芯片被用于嵌入式设备之中,只有2%的计算机芯片被用于桌面和服务器领域。对于Linux而言,其在嵌入式市场领域的投资是由无数开放源码开发人员,
10、以及以IBM、Novell和HP等为代表的行业巨头,加上强大的工业联盟,包括OSDL和CELF(Consumer Electronics Linux Forum)所驱动的。Design News最近将Linux列为嵌入式市场的领头羊。同时,从去年夏天开始,VDC也将Linux列为嵌入式开发人员的首选。第27页/共59页方案设计方案设计-操作系统的原则操作系统的原则嵌入式操作系统的选择嵌入式操作系统的选择免费免费,实时性实时性好好,过于简单过于简单价格昂贵价格昂贵,实实时性好时性好价格较贵价格较贵,实实时性一般时性一般 免费,实时性较差性能稳定,硬件需求小,可剪裁MV-Linux KURT Re
11、d-Linux RT-Linux WinCEVxworksC/OS-Linux 进行实时性改进进行实时性改进单内核改进方案双内核改进方案RTAI-Linux 价格较贵价格较贵,实时性实时性好好,不方便移植不方便移植不免费不免费,实时性实时性好好,方便移植方便移植免费免费,实时性实时性好好,方便移植方便移植第28页/共59页VDC统计数据统计数据第29页/共59页WinCE VS LinuxLinux内核源码开放驱动程序开发更容易软件资源丰富Unix习惯,Windows的开发人员不容易适应WinCEWindows习惯的开发风格应用程序开发迅速内核源码不开放,不容易深入学习第30页/共59页Lin
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