操作系統(tǒng)是管理計(jì)算機(jī)上的資源，為用戶使用計(jì)算機(jī)及其外部設(shè)備提供最基本接口的程序。

自從計(jì)算機(jī)誕生以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，操作系統(tǒng)一直處于不斷發(fā)展和改進(jìn)之中,人們將越來(lái)越多的功能加入到操作系統(tǒng)中，導(dǎo)致操作系統(tǒng)越來(lái)越大。但是，隨著應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，為了適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)合，考慮到系統(tǒng)的靈活性、可伸縮性以及可裁減性，一種以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗要求嚴(yán)格的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)---嵌入式操作系統(tǒng)便隨之延生。

嵌入式Linux是按照上面所說(shuō)的嵌入式操作系統(tǒng)的要求設(shè)計(jì)的一種小型操作系統(tǒng)。由一個(gè)kernel（內(nèi)核）及一些根據(jù)需要進(jìn)行定制的系統(tǒng)模塊組成。其Kernel很小，一般只有幾百K左右，即使加上其它必要的模塊和應(yīng)用程序，所需的存儲(chǔ)空間也很小，多任務(wù)多進(jìn)程的系統(tǒng)特征，有些還有具有實(shí)時(shí)性。

一個(gè)小型的嵌入式Linux系統(tǒng)只需要下面三個(gè)基本元素：

引導(dǎo)程序
Linux微內(nèi)核（由內(nèi)存管理、進(jìn)程管理和事務(wù)處理構(gòu)成）
初始化進(jìn)程
如果要讓它有更多的功能且繼續(xù)保持小型化，可以加上：

文件系統(tǒng)（可以在ROM,RAM,FLASH或Disk Onchip中）
TCP／IP網(wǎng)絡(luò)支持
存儲(chǔ)更多數(shù)據(jù)用的磁盤。
提供設(shè)計(jì)精簡(jiǎn)的應(yīng)用程序。
由于嵌入式Linux操作系統(tǒng)的高度靈活性，開(kāi)發(fā)者可以很容易地對(duì)它進(jìn)行定制或作適當(dāng)開(kāi)發(fā)，來(lái)滿足實(shí)際應(yīng)用需要。

Linux在嵌入式系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)

嵌入式操作系統(tǒng)主要有 Palm OS，Windows CE，EPOC,LinuxCE,QNX,ECOS,LYNX，高端嵌入式系統(tǒng)要求許多高級(jí)的功能，如圖形用戶界面和網(wǎng)絡(luò)支持 。很多高端RTOS供應(yīng)商已經(jīng)提供了這些功能，但其價(jià)格也很高端，一般人難以接受。微軟的Windows CE也有此類功能，卻不具備大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)要求的實(shí)時(shí)性能，而且難以移植，也曾經(jīng)有人想以DOS為基礎(chǔ)用單獨(dú)的第三方工具拼湊一個(gè)系統(tǒng)，但這種努力將是白費(fèi)。眾所周知，Micro$oft的東西向來(lái)都是以昂貴和不穩(wěn)定出名，而現(xiàn)在需要的是一個(gè)便宜、成熟并且提供高端嵌入式系統(tǒng)所必須特性的操作系統(tǒng)，嵌入式Linux操作系統(tǒng)以價(jià)格低廉、功能強(qiáng)大又易于移植而正在被廣泛采用，成為新興的力量，所以，眾多商家紛紛轉(zhuǎn)向了嵌入式linux。

Linux為嵌入操作系統(tǒng)提供了一個(gè)極有吸引力的選擇，她是個(gè)和Unix相似、以核心為基礎(chǔ)的、完全記憶體保護(hù)、多任務(wù)多進(jìn)程的操作系統(tǒng)。支持廣泛的計(jì)算機(jī)硬件,包括X86,Alpha,Sparc,MIPS,PPC,ARM,NEC,MOTOROLA等現(xiàn)有的大部分蕊片。程式源碼全部公開(kāi)，任何人可以修改并在GNU通用公共許可證(GNU General Public License)下發(fā)行,這樣，開(kāi)發(fā)人員可以對(duì)操作系統(tǒng)進(jìn)行定制，再也不必?fù)?dān)心像M$ windows操作系統(tǒng)中“后門”的威脅（后門不是我們常說(shuō)的走后門，是指嵌入到軟件中的一個(gè)特殊程序，它有一些不道德的額外功能，例如可以把使用者的數(shù)據(jù)送到指定的地址）。同時(shí)由于有GPL的控制,大家開(kāi)發(fā)的東西大都相互兼容，不會(huì)走向分裂之路。Linux用戶遇到問(wèn)題時(shí)可以通過(guò)Internet向網(wǎng)上成千上萬(wàn)的Linux開(kāi)發(fā)者請(qǐng)教,這使最困難的問(wèn)題也有辦法解決。

Linux帶有Unix用戶熟悉的完善的開(kāi)發(fā)工具，幾乎所有的Unix系統(tǒng)的應(yīng)用軟件都已移植到了Linux上。Linux還提供了強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能，有多種可選擇窗口管理器（X windows）。其強(qiáng)大的語(yǔ)言編譯器gcc、g++等也可以很容易得到。不但成熟完善、而且使用方便。

嵌入式linux操作系統(tǒng)與硬件設(shè)備的關(guān)系

運(yùn)行嵌入式Linux的CPU可以是 X86,Alpha,Sparc,MIPS,PPC,MOTOROLA，NEC，ARM。與這些蕊片搭配的主板都很小，與一張PCI卡大小相當(dāng)，有的甚至更小！

嵌入式linux所需的存儲(chǔ)器不是軟磁盤、硬盤、ZIP盤、CD-ROM、DVD這些眾所周知的常規(guī)存儲(chǔ)器，它使用Rom,CompactFlash，M-Systems的DiskOnChip，SONY的MemoryStick，IBM 的MicroDrive等體積極小---與主板上的Bios大小相近，存儲(chǔ)容量不太大的存儲(chǔ)器。它的“內(nèi)存”可以使用普通的內(nèi)存也可以使用專用的RAM。

PC平臺(tái)上通常有鍵盤、鼠標(biāo)、顯卡、顯示器等輸入輸出設(shè)備及各種存儲(chǔ)設(shè)備，有ISA、PCI、AGP、USB等接口。在嵌入式系統(tǒng)中，往往不面要上述設(shè)備和接口的支持，而使用嵌入式系統(tǒng)特有的接口和設(shè)備，如PCMCIA接口、LCD顯示屏、觸摸屏,DOC(DiskOnChip)等。

在一個(gè)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)里，當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)后，內(nèi)核和所有的應(yīng)用程序都在內(nèi)存里。這就是大多數(shù)傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)工作模式，它可以被Linux支持。因此嵌入式系統(tǒng)可以沒(méi)有磁盤。許多嵌入式系統(tǒng)沒(méi)有磁盤或者文件系統(tǒng)。Linux不需要它們也能運(yùn)行。有多種途徑可以消除對(duì)磁盤的依賴，這要看系統(tǒng)的復(fù)雜性和硬件的設(shè)計(jì)。

在PC機(jī)上都需要Bios ,當(dāng)CPU啟動(dòng)的時(shí)候，它開(kāi)始在預(yù)先設(shè)置的地址上讀取指令,執(zhí)行了一些低水平的CPU初始化和其它硬件的配置。再由BIOS繼續(xù)引導(dǎo)操作系統(tǒng)，由操作系統(tǒng)引導(dǎo)其它應(yīng)用程序。實(shí)際上，這非常復(fù)雜，但對(duì)我們的目標(biāo)來(lái)說(shuō)也非常重要。在PC上運(yùn)行的Linux也要依靠PC上的BIOS來(lái)啟動(dòng)。

與PC機(jī)不同的是,嵌入式系統(tǒng)里經(jīng)常沒(méi)有這種BIOS。這樣你就要提供同等的啟動(dòng)代碼，這看起來(lái)使系統(tǒng)的引導(dǎo)啟動(dòng)變得更加復(fù)雜。幸好，嵌入式系統(tǒng)并不需要PC 機(jī)Bios引導(dǎo)程序那樣大的靈活性，因?yàn)榍度胧皆O(shè)備的硬件配置通常是不變的，嵌入式引導(dǎo)程序只需要處理一種硬件的配置。這使代碼更簡(jiǎn)單也更枯燥。它只是一指令清單，將固定的數(shù)字塞到硬件寄存器中去。然而，這是關(guān)鍵的代碼，因?yàn)檫@些數(shù)值要與你的硬件相符而且要按照特定的順序進(jìn)行。所以在大多數(shù)情況下，一個(gè)最小的通電自檢模塊，可以檢查內(nèi)存的正常運(yùn)行、讓LED閃爍，并且驅(qū)動(dòng)其它必須的硬件以使主Linux OS啟動(dòng)和運(yùn)行。這些啟動(dòng)代碼完全根據(jù)硬件決定，不可隨意改變。

要選擇與嵌入式Linux系統(tǒng)相結(jié)合的硬件產(chǎn)品是一個(gè)復(fù)雜的工作，不但要考慮到硬件的成本，體積，可靠性，還受到其他非技術(shù)因素的影響，如政治、偏見(jiàn)、傳統(tǒng)等等。這一工作必須嚴(yán)肅對(duì)待，因?yàn)樗�也是開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)。

嵌入式linux 的技術(shù)發(fā)展

嵌入式系統(tǒng)的商品化操作系統(tǒng)在70年代后期才出現(xiàn)，許多是用匯編語(yǔ)言寫成的,并且只能用于特定的處理器，更換新處理器，它的操作系統(tǒng)就必須更新以適應(yīng)新的系統(tǒng)。當(dāng)C語(yǔ)言出現(xiàn)時(shí)，操作系統(tǒng)編寫的效率、穩(wěn)定性、可移植性都有了很大的提高。這一點(diǎn)在管理上立刻表現(xiàn)出來(lái)，它為微處理器被淘汰時(shí)保護(hù)軟件投資帶來(lái)了希望。對(duì)于市場(chǎng)來(lái)說(shuō)這是一個(gè)好消息。用C語(yǔ)言寫成的操作系統(tǒng)今天越來(lái)越普遍。一般來(lái)說(shuō)，可重復(fù)使用的軟件已經(jīng)占了主導(dǎo)地位并越做越好。

許多嵌入式系統(tǒng)根本沒(méi)有操作系統(tǒng)，只有循環(huán)控制。對(duì)于一些簡(jiǎn)單設(shè)備這是足夠的，但是隨著系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，更多嵌入式系統(tǒng)需要與各類網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接，因此需要網(wǎng)絡(luò)功能。增加網(wǎng)絡(luò)功能將導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)雜程度提高以致要求操作系統(tǒng)。

傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)是基于單片機(jī)的，而新一代的嵌入式系統(tǒng)將以如下為特點(diǎn)：以IP核模塊（Intellectual Property Kernel知識(shí)產(chǎn)權(quán)核模塊）為核心，用混合ASIC/CPLD/FPGA生成的硅片直接構(gòu)成整塊的單片嵌入式產(chǎn)品（SOC）。

隨著嵌入式操作系統(tǒng)的快速發(fā)展，應(yīng)用的范圍不斷擴(kuò)大，使用者日益增加，一個(gè)非常關(guān)鍵，必須解決的重大問(wèn)題出現(xiàn)了。

很久以前, 一般的編程語(yǔ)言，編譯，開(kāi)發(fā)只能支持英文的，不能支持它國(guó)語(yǔ)言，比如拿一個(gè)只支持英文的瀏覽器去訪問(wèn)中文的網(wǎng)站，顯示出來(lái)的東西將是混亂不可閱讀，嵌入式Linux也同樣不能避免這種問(wèn)題,它直接影響到系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的路線。

為了使Linux支持中文，國(guó)人做了許多的努力，基本上解決了中文支持的問(wèn)題。1999年是中國(guó)Linux發(fā)展和普及過(guò)程中最重要的一年，其中涌現(xiàn)了許多制作中文 Linux發(fā)布版本的公司，加速 Linux的中文化過(guò)程并推動(dòng)Linux在中國(guó)的普及。如今這些公司又紛紛轉(zhuǎn)向了中文嵌入式Linux操作系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，如Turbo，紅旗，還有一些一開(kāi)始就開(kāi)發(fā)嵌入式Linux公司，如網(wǎng)虎，博利思等，其中，博利思于5月份最先推出其中文嵌入式Linux操作系統(tǒng)。

為了適應(yīng)更廣的語(yǔ)言和文化習(xí)俗，軟件有必要在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和機(jī)制上支持多語(yǔ)言的擴(kuò)展特性，這一過(guò)程稱為國(guó)際化,。越來(lái)越多的軟體開(kāi)發(fā)者了解到, 如果他們?cè)O(shè)計(jì)的產(chǎn)品一開(kāi)始就考慮到多語(yǔ)環(huán)境的使用, 這些產(chǎn)品將用更少的花費(fèi), 更快達(dá)到全球市場(chǎng), 比那些照 "糟糕的老方法" 設(shè)計(jì)的產(chǎn)品更成功。有了國(guó)際化，你不需要一個(gè)日文版的 Netscape 去瀏覽日本的網(wǎng)頁(yè). 你能使用英文的, 法文的或者任何版本的Netscape 來(lái)瀏覽日本的網(wǎng)頁(yè), 反之亦然,而實(shí)現(xiàn)這些的唯一條件只要有適當(dāng)?shù)淖謳?kù)支持。

Linxu的國(guó)際中最主要的是X windows 的國(guó)際化，早期的X11R4版本中，僅僅含有支持單字節(jié)和雙字節(jié)字體的函數(shù)，所以它不能算是國(guó)際化的函數(shù)庫(kù). 此后，一個(gè)叫做"mltalk"的X協(xié)會(huì)成立并著手研究X窗口系統(tǒng)的國(guó)際化問(wèn)題. 眾多的X窗口系統(tǒng)供應(yīng)商也 參與了該組織。

按國(guó)際化的級(jí)別來(lái)分，下列幾種情況都屬于國(guó)際化:

語(yǔ)言可以切換. 在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)可以設(shè)置某種語(yǔ)言
使用不同語(yǔ)言的軟件可以同時(shí)使用，在應(yīng)用軟件啟動(dòng)時(shí)可以設(shè)置某種語(yǔ)言
使用不同語(yǔ)言的軟件可以同時(shí)使用，而且應(yīng)用軟件的語(yǔ)言可以動(dòng)態(tài)切換
使用不同語(yǔ)言的軟件可以同時(shí)使用，而且在應(yīng)用軟件中可以同時(shí)使用不同語(yǔ)言
最新的X11R6 解決了X11R4中存在的問(wèn)題，主要的變化有，

定義了標(biāo)準(zhǔn)的輸入?yún)f(xié)議、Locale數(shù)據(jù)格式定義
只采用了一種國(guó)際化工具的樣本應(yīng)用模塊 在輸出上，X11R6增加了從由到左的的書(shū)寫方式，以支持阿拉伯語(yǔ)和希伯來(lái)語(yǔ)等，增加了從上到下的書(shū)寫方式，以支持中文和日文等的書(shū)寫方向
支持國(guó)際化的高層庫(kù) OSF/Motif Qt/kdelib gtk+/gnome-lib Perl Java
支持多語(yǔ)言的典型軟件 瀏覽器 Netscape 編輯器 XEmacs 編輯器 Mule 編輯器 vim 終端 rxvt 排版軟件 LaTeX/lyx PostScript/PDF: gs/acroread 圖像處理: gimp 幻燈片制作 mgp 即將完成: StarOffice, Koffice
支持Unicode的軟件 高級(jí)圖形庫(kù)函數(shù) Qt 2.x Java 語(yǔ)言開(kāi)發(fā)工具 JDK 編輯器 yudit 專用的支持Unicode的 X 終端 基于GTK+的文本處理器 Gscript
因?yàn)閷?duì)國(guó)際化的研究開(kāi)始不久，所以mltalk (X國(guó)際化協(xié)會(huì))提出的了 一個(gè)基本問(wèn)題: 什么是X窗口系統(tǒng)的國(guó)際化? 對(duì)它的解釋也各不相同。 實(shí)際上，即使是現(xiàn)在，人們對(duì)國(guó)際化的定義仍然存在分歧，分歧的焦點(diǎn)主要集中于對(duì)軟件或系統(tǒng)怎樣程度的國(guó)際化才算是真正的國(guó)際化。但不管怎樣，國(guó)際化的問(wèn)題已經(jīng)有了巨大的進(jìn)展，這必將促進(jìn)嵌入式Linux的不斷成長(zhǎng)，成熟。

在Linux日益流行的同時(shí)，嵌入式Linux也漸漸得到許多程序員的關(guān)注。由于其用途之廣達(dá)到了前所未有的地步：從移動(dòng)計(jì)算平臺(tái)、 信息家電（機(jī)頂盒，數(shù)字電視）、媒體手機(jī)、到工業(yè)、商業(yè)控制（智能工控設(shè)備,POS/ATM機(jī)）、 電子商務(wù)平臺(tái)、甚至軍事應(yīng)用！由此可見(jiàn)，嵌入式Linux的吸引力是巨大的。 同時(shí)嵌入式板的生產(chǎn)商得來(lái)了越來(lái)越多的引起全世界注意的標(biāo)準(zhǔn)，許多廠商都注意到了嵌入式Linux的適用性之廣,有不少公司正在開(kāi)發(fā)嵌入式Linux,想信不久,嵌入式Linux在嵌入式板的生產(chǎn)商中將大受歡迎。

在國(guó)外，發(fā)展成熟并且已經(jīng)商品化的嵌入式操作系統(tǒng)可供選擇的有VxWorks, pSOS, Neculeus、QNX、LYNX和Windows CE。目前,國(guó)內(nèi)只有博利思，網(wǎng)虎，Turbo這有數(shù)的幾家公司推出了嵌入式Linux操作系統(tǒng)，但相信不久，中國(guó)的嵌入式Linux產(chǎn)品將會(huì)如雨后春筍般出現(xiàn)！
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