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XLinux在嵌入式市场的应用


去年,媒体炒作的最火爆的就是“维纳斯”和“女娲”之争。这中外两个女神不但把IT业引入一场新的斗争,也给中国带来了一个新的发展机遇。这就是信息家电的巨大市场。

信息家电是计算机及通信技术与传统家用电器相结合的创新产品,是为数字处理和网络技术更广泛地深入家庭生活而设计的新型家用电器产品。广义来说,信息家电已突破传统家电概念,其中包括机顶盒、HPC、DVD、无线数据通信设备、掌上电脑、PDA、视频游戏设备、WebTV等所有能通过网络系统交换信息的信息处理设备。它也是3C(Computer、Communication、Consumer)合一的产物。

IDG发布的统计表明,未来的4、5年内,信息家电市场会成长五到十倍。近年来,Internet发展迅速。据统计,1998年中国Internet用户达到210万,到1999年9月已达600万,据预测, 2000年底将达到2000万, 2005年将达到5000万,这势必会启动一个巨大的信息家电市场。

信息家电到底可以给我们带来什么呢?最近某家PDA厂商做了一连串的广告,强调说呼机、手机和他们的产品是成功人士必须具备的,这个产品其实就是PDA。未来的PDA将可以直接进行信息交换,或是通过网络把信息传向全世界。这样大家不再需要交换名片,轻轻一按就可以把自己的信息传给对方。当然传递的信息不只是名片,可以传递任何信息到任何地方。再比如开会时接收会议资料等等。这些功能将是未来信息家电产品的一种必然趋势。

信息家电的发展还可以使我们的生活更具个性化。例如,我可能只喜欢一张CD中的几首歌曲,但必须买整张CD才能听到这几首歌。以后可以有一种选曲机,我选择自己喜欢的歌曲、自己喜欢的乐队,让它当时烧制一张CD唱盘。这样就可以只买我喜欢的歌曲,把我不喜欢的过滤掉。
再比如:吃完晚饭后,我想先收听交响乐团演出,然后准时在9点收听空中英语教室。按照传统的方法,我可能要上闹钟,让它到时提醒我。然后准时调节收音机,打开讲义,进行学习。而在未来我们就可以做到事先预定好,让收音机在9点钟自动转到某一个电台,收听空中英语教室。还可以安排好,在听完空中英语教室后听一段很轻松的爵士音乐。这样就可以使我在生活中不必费很多的脑筋,就过得井井有条。这些都是未来信息家电给我们带来的便利。

信息家电还会走向手机。我们知道无线通信上网已经是一种趋势。现在可以通过WAP协议,用手机的文字界面上网,比如察看天气预报、定机票、订火车票、看股市行情。但是手机无线应用的带宽只有9.6K,是很小很小的。下一代的GSM、下一代的CDMA可以带给我们兆位的带宽,甚至百兆位的带宽,这都是有可能的。这样我们就可以在小小的手机上利用很大的带宽存储在网上查询的任何资料,就可以做到运筹帷幄之中,决胜千里之外。

这些只是信息家电在生活中应用的很小一部分。只要开动我们的想象力,信息家电将几乎无所不能,而且实现它们也不会是很遥远的事情。

要实现想象中信息家电的功能,除了硬件的不断升级换代,软件的更新也是非常重要的。在信息家电中,最重要的软件就是嵌入式操作系统(简称EOS),它扮演着用户和硬件间桥梁的角色。它对信息家电的易用性、稳定性和安全性都起着决定性的作用。“维纳斯”和“女娲”就是两种嵌入是操作系统的推广计划。

事实上,国际上用于信息家电的嵌入式操作系统有40种左右。据最新资料,国际上有关EOS的产品中,3Com公司下属子公司的PalmOS全球占有份额达50%,而WinCE不过29%。在美国市场,PalmOS更以80%的占有率远超WinCE。

WinCE与Windows系列有较好的兼容性,无疑是WinCE开发的强大支持。但WinCE是精简的Windows95,从技术的角度上来说,并不能算是优秀的EOS。首先,EOS非常注重个性化,而WinCE是非开放性OS,使第三方很难实现产品的定制。其次,EOS追求高效、节能,WinCE在这方面是笨拙的。WinCE占用过多的RAM,应用程序庞大。第三,WinCE的版权费用是厂家不得不考虑的因素。

WinOS的这些问题,恰恰是Linux的优势。首先Linux是开放源代码的,不存在黑箱技术,遍布全球的众多Linux爱好者又是Linux开发者的强大技术支持。其次,Linux的内核小、效率高。第三,Linux 是免费的OS,在价格上极具竞争力,适合中国国情。Linux还有一个优势就是它不仅支持x86芯片,是一个跨平台的系统。到目前为止,它可以支持二、三十种CUP。很多CPU,包括家电业的芯片,都开始做Linux的平台移植工作。移植的速度远远超过JAVA的开发环境。也就是说,如果今天采用Linux环境开发产品,那么将来换CPU时就不会遇到困扰。同时,Linux内核的结构在网络方面是非常完整的。提供了包括十兆、百兆、千兆的以太网络,以及无线网络、Token ring(令牌环网)、光纤甚至卫星的支持。所以Linux很适于做信息家电的开发。

嵌入式Linux操作系统也有它的弱点,就是开发难度较高,需要很高的技术实力。这方面美商网虎公司走在了前面。他们开发了基于Xlinux的嵌入式操作系统“夸克”。“夸克”是目前全世界最小的Linux,它有两个很突出的特点,就是体积小和使用GCS编码。

如果编译过Linux的内核,就会知道,对于普通的桌面应用系统,它的大小在600K左右,在嵌入环境一般是300-400K。而“夸克”做到143K,听说还在继续缩小。这是很有意义的。内存是信息家电产品中单价最高的,减少了内存的占用就降低了成本,换句话说,减少了内存的占用就可以用有限的内存做更多的事情。“夸克”比其它Linux内核至少节省了40%到一两倍的空间。

“夸克”是基于Xlinux的,它继承了GCS编码。GCS是网虎公司开发的一套万国语系编码。使用GCS编码的Xlinux提供了十二国语言,适应了信息家电的跨区域和跨国发展打下了基础。

最近,国家信息产业部举办了Linux战略研讨会,讨论如何将Linux这种价格低廉、功能强大的工具推广到全国的应用市场。其中谈到,GBK编码在今年年底前还可以在产品中使用,2001年以后的产品则必须使用3月18日发表的GB18030编码。因为有GCS编码机制,Xlinux能很快的支持GB18030编码。同时,GB18030也会伴随GCS进入我们最小的Linux系统。这样,在最小的内存空间中就可以使用多国编码机制,包括最新的GB18030编码。使用“夸克”开发产品的厂商在发布产品时就不会受到这一政策的影响。通过GCS技术,全世界的人都能在产品上使用他们自己的语言。

网虎公司希望扮演世界最小的操作系统内核提供者的角色,一个顾问的角色,与大家分享这项技术。除了提供技术,它们也会提供全球性的教育训练的机制。

目前,网虎公司一方面继续研究最小的Linux内核,另一方面正在努力把Linux内核移植到各种CPU上。

在信息家电的应用领域,除了x86 CPU可以使用以外,Intel专门为信息家电开发了一种名为Strong Arm的Arm CUP 系列。这一系列CPU本身不象x86 CPU需要整合不同的芯片组,才能做多种不同的事情。它在一颗芯片中包括了所有的功能。可能以后你的手机中就是一个很简单的电路板和一颗Arm芯片。所有的工作都在它上面运行。你所要做的工作就是扩充内存容量。

除了Intel之外,还有其他生产CPU的厂商,如Sun、HP、DEC ,包括Power系列的Motorola和Apple。虽然DEC已经被Compaq并购了,但DEC Alpha还是一颗非常值得注意的芯片。

无庸置疑,“夸克”支持Pentium芯片。用它可以提供一个完整的预安装的系统,而且是不需要硬盘的。目前在传统的PC服务器上可以做的事情,在这样的CPU和这样的系统下一样可以做,而且是无硬盘的结构。它所提供的好处是,你不用怕断电,不用怕死机。它的记忆体不想内存那样一但断电资料就会消失。

在Intel Strong Arm系列CPU中,SA1100这一系列是目前最流行的,它移植的对象是最多的。最近,网虎公司已经将最小的Linux内核和一个图形界面程序成功的移植到了SA1100上。并和Intel公司做了IBF的展示。使网虎成为第一家把Linux、图形界面和一些程序完整的移植到它上面的公司。

除了Intel的Strong Arm系列,还有PA Risc芯片——惠普公司生产的芯片。传统的印象中,它是UNIX工作站使用的CPU。现在,除了在工作站中使用外,惠普还将PA Risc系列应用到不同的领域,包括在机电整合方面,信息家电方面,他们都有很强的支持。对于PA Risc的移植工作,网虎公司预计会在今年的第三季度完成。

Xlinux在嵌入式市场的应用也只是刚刚开始,但以它领先的技术和长远的眼光,已在嵌入式市场中显示出了强大的生命力。它所带来的冲击,绝不会小于“维纳斯”和“女娲”之争。