嵌入式Linux实现方案
一．嵌入式系统（Embedded Systems）的定义：
以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。举例来说，大到油田的集散控制系统和工厂流水线，小到家用VCD机或手机，PDA，机顶盒，甚至组成普通PC终端设备的键盘、鼠标、软驱、硬盘、显示卡、显示器、Modem、网卡、声卡等均是由嵌入式处理器控制的。
二．背景
当今的信息产业，信息家电（IA）无疑是最热的话题之一。事实确实如此。据IDG预测，未来信息家电产品需求将出现大幅成长态势，到2002年，全球信息家电产品的售出量将达到5570万台，每年信息家电产品的销售额将以61.8%的复合成长率成长，10年后，其销量将是电脑的10倍。届时，信息家电将取代传统家电，成为市场主流。一些国际著名的大IT厂商和家电厂商正是看到信息家电产业的美好发展前景，纷纷调整生产结构，开始批量生产信息家电，国内厂商也伺机而动，纷纷推出了自己的信息家电产品。
对于嵌入式linux操作系统的开发，国外起步的比较早。现在，国内也有很多个人和团体在做这方面的工作。据报道，康柏电脑公司本周开始推出使用Linux操作系统的iPaq掌上电脑。Lineo早已发布了一套嵌入式Linux操作系统棗Embedix Linux 1.0。近日，Red Hat将把Red Hat Linux作为嵌入式Linux开发的基础平台，并且正在开发一种标准的Red Hat Linux版本，用于嵌入式Linux。市场在国内，广州的博利斯宣称他们推出了国内的第一套嵌入式linux，而美商网虎公司一直在宣传他们号称世界上最小的Xlinux。但总的来说，虽然已经取得了一定的成果，但linux在信息家电上真正实际的应用还很少，市场上还没有出现十分成熟的linux信息家电产品。
三．选择linux的原因
目前存在的嵌入式系统多不胜数，著名的有：WinCE、PalmOS、Vxwork、pSOS、Neculeus等。WinCE是精简的Windows95，从技术的角度上来说，并不能算是优秀的嵌入式操作系统。嵌入式操作系统非常注重个性化，而WinCE是非开放性操作系统，使第三方很难实现产品的定制。嵌入式操作系统追求高效、节能，WinCE在这方面是笨拙的。它占用过多的内存，应用程序庞大。Linux是源代码开放软件，不存在黑箱技术。Linux作为一种可裁减的软件平台系统，是发展未来嵌入设备产品的绝佳资源。遍布全球的众多Linux爱好者又能给予Linux开发者强大的技术支持。Linux更小、更稳定，而且是免费的，在价格上极具竞争力。操作系统是计算机技术的核心技术之一。随着技术的飞速发展，在嵌入式系统领域，操作系统也成为各大厂商竞争的焦点。PalmOS和WinCE是当前信息家电操作系统中应用最广泛的两种。但这两种操作系统的许可费用都不低，所以不少信息家电的厂商也开始自行开发操作系统。这些厂商最看好的选择就是Linux。
第一，它可应用于多种硬件平台。Linux已经被移植到多种硬件平台，这对受开销、时间限制的研究与开发项目是很有吸引力的。原型可以在标准平台上开发然后移植到具体的硬件上，加快了软件与硬件的开发过程。
第二，Linux可以随意地配置不需要任何的许可证或商家的合作关系。唯一的限制时开发者必须做出对Linux社区有益的改动。
第三，它是免费的，源代码可以得到。这是最吸引人的。毫无疑问，这会节省大量的开发费用。
第四，它本身就内置网络支持。
第五，linux的高度模块化使添加部件非常容易。
另外，linux在台式机上的成功，使大家看到了linux在信息家电上的辉煌前景。
四．把linux应用于信息家电需要做的工作
由于linux开始是为台式机开发的，而信息家电属于嵌入式系统，有嵌入式系统固有的一些特点，如内存容量与台式机相比有限等，所以把linux应用于信息家电，不是可以直接应用的，而是还需要做大量的工作。需做的工作大致如下：
1). Linux的移植。如果选用的平台linux不支持，就需要做这样的工作，把linux内核中与硬件平台相关的部分改写，使之支持所选用的平台。
2). 内核的裁剪。嵌入式产品的可用资源比较少，所以它的内核相对信息家电来说就显的有点大。如果应用到信息家电，需要进行剪裁到可利用的大小。
3). 桌面系统。现代的操作系统如果没有一个友好的界面是没有说服力的。现在的台式机Linux系统使用了传统的X window系统的模式-----Client/Server结构。和硬件有关的部分即是Server端，实现一个标准的显示接口；应用程序通过对Server的服务请求，实现程序的显示。在此之上，实现窗口的管理功能。但X Window对于信息家电来说也是显得很庞大。现在国内有MiniGUI,国外有MicroWindow，都在致力于嵌入式linux GUI的开发。适用于嵌入式linux上的X Window的工作也在进行。
4). 驱动程序的开发。Linux内核更新的很快，许多最新的硬件驱动很快就被支持。但信息家电是多种多样的，所选用的硬件设备也不同，并且不可能都有linux的驱动程序，因此，设备驱动程序的开发也是重要的工作。
5). 应用软件的开发。对于一种具体的信息家电，都要有相应的应用软件来支持。相对来说，这方面的难度不太大。
6). 中文的支持。这对于想在中国市场推广的产品是不可少的。
五．具体实施方案及进展情况
工作分以下阶段进行：
1). 裁减内核、缩减文件系统（已完成）。一张软盘实现了Linux系统的启动。
2). 选择图形界面即桌面系统。选择Microwindows、FLTK作为GUI。它们都是免费的，要把它用到产品中还要做大量工作，它没有可供操作的象Windows一样的界面，只能启动一个Server，然后可以跑在它提供的库的基础上开发出来的应用程序，因此还要开发一个桌面程序，这样，用起来就象“Windows”了。完成情况：已选择好与浏览器匹配的Microwindows、FLTK版本并且编译通过，在这个系统上跑浏览器也成功了。
3). 选择浏览器（已完成）。选用ViewML，是免费的。这个工作是与第2项工作同时进行的，因为浏览器是运行在图形系统上的一个应用程序，浏览器已经能用了，看了几张本地的网页，但是界面需要修改，因为看起来还太粗糙，操作也不方便。
技术指标：支持HTML3.2，XML，jpeg，gif，JavaScript。
4). 对汉字的支持。目前已经完成对GB2312及BIG5的支持。
5). 必须的及附加的应用程序的开发，如拨号程序，游戏等。如果用于网络浏览的机顶盒可能就差不多了，但如果用于PDA应该还至少要加：手写输入，记事本，备忘录，名片盒，地址本，MPEG等媒体流播放等等。
6). 驱动程序的书写。目前尚未展开该部分的工作。
7). 将整套系统移植到嵌入式硬件平台。目前尚未展开该部分的工作。
8). 测试、性能评估、修改等。
六．总结
本方案最大的特点就是全部使用了免费配件，并构成了一个结构清晰、模块化、易实现的、易使用的嵌入式Linux。
该方案的实现将为研发部在嵌入式软件领域的进军打下基础。
发布人:netbull 来自:LinuxAid