嵌入式Linux开发有哪些基础概念

嵌入式Linux开发有哪些基础概念:1、裸机编程或单片机开发;2、Linux 系统开发;3、系统移植 linux 驱动移植;4、应用软件;5、Linux 系统架构优点。裸机编程,就是直接编写在硬件上运行的程序,没有操作系统的支持。

一、裸机编程或单片机开发

裸机编程,就是直接编写在硬件上运行的程序,没有操作系统的支持。一般我们把没有操作系统的编程环境,称为裸机编程环境,比如在单片机上编程。通过串口直接将程序下载到单片机芯片内部的 Flash 中,单片机运行时,直接调用我们编程的程序。

这时,我们编写的程序一般都有一个 while(1)的死循环存在,这样程序才能一直保持运行。裸机编程现在主要是正对低端的嵌入式系统,如 SCM(single chip machine)、各式 MCU、DSP 等。当然,编写 PC 的 bootloader 肯定也属 于裸机编程。

单片机一般有中央处理器 CPU、随机存储器 RAM、只读存储器 ROM、多种 I/O 口和中断系统、定时器/计时器等功能,这其中还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D 转换器等功能等集成到一块小芯片上。

单片机开发包括:程序设计(PC 端软件编程),烧写(将编程好的软件下载到单片机),单片机系统的设计(硬件电路设计)。

二、Linux 系统开发

基于 linux 操作系统来开发我们的产品叫 linux 系统开发。此开发的编程方式和裸机开发的编程方式是截然不同的。裸机开发的编程方式是直接运行在硬件之上,不与任何操作系统关联。

操作系统的存在势必要求设备驱动附加更多的代码和功能,把单一的“驱使硬件设备行动”变成了操作系统内与硬件交互的模块, 它对外呈现为操作系统的 API,不再给应用软件工程师直接提供接口。由此可见,当系统中存在操作系统的时候,驱动变成了连接硬件和内核的桥梁。

三、系统移植 linux 驱动移植

移植是说同样的一个 linux 操作系统 ,我们可以跑到不同的硬件上面,我们把操作系统移植到不同的硬件上面,这个过程叫做移植。

四、应用软件

在操作系统上面有应用软件,应用软件程序的执行是依赖于操作系统的,应用程序需要调用 linux 操作系统的库函数来实现,也就是说,应用软件的程序会调用 linux 操作系统的函数来完成对硬件的操作,应用程序是不能对硬件直接进行操作的。

五、Linux 系统架构优点

linux 系统开发架构和裸机的架构是不同的,架构相比于裸机架构是非常复杂了,那么我们使用这 个架构都有什么好处呢?

1、有了系统的架构后,开发起来就非常容易了,因为它有自己的框架,这种框架都是非常成熟的框架, 我们直接按照框架开发就可以了,框架给我们提供了很多现成的功能(从设计题变成了填空题)。

2、这个框架让我们的系统变得更加安全,因为我们的应用软件不能直接对硬件进行操作,它要借助操作系统来对硬件进行操作。如果应用软件有好几个,假如其中的一个应用软件崩溃了,它不会影响我们整 个系统的运行,不会造成系统的死机,这样就会让系统更加安全,出问题的概率变得更小了。

延伸阅读

Linux是什么

Linux,全称GNU/Linux,是一种免费使用和自由传播的类UNIX操作系统,其内核由林纳斯·本纳第克特·托瓦兹(Linus Benedict Torvalds)于1991年10月5日首次发布,它主要受到Minix和Unix思想的启发,是一个基于POSIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。它支持32位和64位硬件,能运行主要的Unix工具软件、应用程序和网络协议。

Linux继承了Unix以网络为核心的设计思想,是一个性能稳定的多用户网络操作系统。Linux有上百种不同的发行版,如基于社区开发的debian、archlinux,和基于商业开发的Red Hat Enterprise Linux、SUSE、Oracle Linux等。

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