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<title>CTerm非常精华下载</title>
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<table border="0" width="100%" cellspacing="0" cellpadding="0" height="577">
<tr><td width="32%" rowspan="3" height="123"><img src="DDl_back.jpg" width="300" height="129" alt="DDl_back.jpg"></td><td width="30%" background="DDl_back2.jpg" height="35"><p align="center"><a href="http://bbs.fudan.edu.cn"><font face="黑体"><big><big>日月光华</big></big></font></a></td></tr>
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<td width="68%" background="DDl_back2.jpg" height="44"><big><big><font face="黑体"><p align="center"> 基于linux的嵌入式系统研究 </font></big></big></td></tr>
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<td width="68%" height="44" bgcolor="#000000"><font face="黑体"><big><big><p align="center"></big></big><a href="http://cterm.163.net"><img src="banner.gif" width="400" height="60" alt="banner.gif"border="0"></a></font></td>
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<hr><p align="left"><small>发信人: smilecrying (越龙), 信区: Embedded <br>
标 题: 基于linux的嵌入式系统研究(4) <br>
发信站: 日月光华 (2003年05月25日16:34:21 星期天) <br>
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第三章 采用Linux作为嵌入式系统开发的原因 <br>
从我们现在对嵌入式系统开发的需求来看，我们准备采取Linux作为开发嵌入式系统的 <br>
具，依靠Linux，实现我们的实时系统，并且可以通过Linux本身的不断升级，自动扩充升 <br>
级我们的嵌入式系统。Linux下面已经有了Real-Time Linux或者RTAI，他们的做法是在Li <br>
nux已经有的内核上面提供一个小型的实时内核。由这个实时内核来控制实时任务，由Lin <br>
ux原来的内核来控制非实时任务。Linux本身的内核作为实时内核可抢占的一个任务，因为 <br>
这个实时内核实现得相当简单，那么在任务运行和切换的过程中，运行效率上可以达到硬 <br>
实时的要求。 <br>
Linux提供了很多优点，在第一章已经描述。这些优点都可以被Real-Time Linux所利用用 <br>
尤其是在第二章里面描述的那些嵌入式系统必需的要求上，Real-Time Linux可以很轻松的 <br>
满足。下面针对这些需求阐述我们使用Linux的原因。 <br>
3.1 嵌入式处理器支持 <br>
Linux内核提供对多种处理器的支持，并且正在进一步增加对嵌入式微处理器的支持。Lin <br>
ux目前的内核支持Intel x86、Motorola/IBM PowerPC、Compaq(DEC)Alpha、IA 64、S/39 <br>
0、SuperH等处理器体系结构，如果使用这些系列的微处理器作为嵌入式系统的处理器，并 <br>
不是不可能。 <br>
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今年的EPF（Embedded Processor Forum）将在六月12日至16日于San Jose CA举行。这次 <br>
论坛上将对嵌入式Linux支持的嵌入式处理器做专门的讨论，关心Linux对嵌入式处理器支 <br>
持的问题。 <br>
3.2 实时支持 <br>
Linux本身不是一个实时系统，Linux的内核并不提供对事件优先级的调度和抢占支持。但 <br>
是可以利用Linux的特性给Linux增加实时调度的能力。这里需要提出的实时系统实现的设 <br>
想虽然在很早以前就提出过，但是仍然是具有创造性的，并且尤其在Linux时代这样的实时 <br>
系统更是显得游刃有余。这种实现方案是双内核系统，即利用Linux内核，同时增加一个实 <br>
时内核，两个内核共同工作，获得别的实时系统所不能达到的优势。 <br>
其实，双内核的解决方案在很早以前就已经提出。大概在20年前，贝尔实验室的开发人员 <br>
就准备开发一种名为MERT的实时操作系统。这种操作系统就准备运行两个内核，一个是实 <br>
时内核，另外一个是分时通用内核。实时内核用来运行实时任务，通用内核用来运行普通 <br>
任务。这种设计方法的优势就在于，实时内核可以利用非实时OS内核的一些优势来开发。 <br>
举个例子说，如果利用实时内核上运行一个实时任务来对外界环境进行数据采集，那么采 <br>
集出来的数据可以通过非实时内核上运行的图形界面显示出来。在系统内部的数据处理实 <br>
时的，显示出来可能就没有必要实时。这样，即可以提高实时系统的可用性，也可以节省 <br>
计算资源，同时将实时系统的一部分任务划分出来，降低了实时内核需要处理的复杂度， <br>
提高了实时的计算效率。 <br>
利用Linux的内核，可以实现一个建立在这个非实时内核基础上的实时内核，这两个内核共 <br>
同工作，形成前面所描述的双内核实时系统。这样得实时内核可以满足短小精悍的要求， <br>
非实时内核又已经如前面所描述的那样的强大，两者结合起来，可以充分发挥出实时系统 <br>
在嵌入式系统中的应用，也可以充分让嵌入式系统满足信息电器时代的要求，开发出强大 <br>
合适的系统。 <br>
双内核的体系结构可以用下面的图来描述： <br>
第四章将介绍的是美国新墨西哥州大学计算机科学系开发的RTLinux。它实现了计算机科学 <br>
家设想的双内核体系结构的实时系统。RTLinux建立在已经成熟并且还在不断升级强大的L <br>
inux内核的基础上，在第四章里面会详细介绍他们的实现机理和开发方法细节。 <br>
3.3 网络支持 <br>
我们可以这样说，Linux是网络的代名词。没有网络，就不可能产生世界各地高手云集的情 <br>
况，也就不可能产生高手们共同开发出来的操作系统——Linux。Linux的产生条件是网络 <br>
，Linux的生存条件也是网络，这就是这一网络操作系统的关键特性。 <br>
Linux内核对网络协议栈的设计是从简洁实用的角度出发，实现出一整套的网络协议模块。 <br>
Linux不仅可以支持一般用户需求的ftp（file transfer protocol）、telnet和rlogin协 <br>
议，还能提供对网络上其他机器内文件的访问（NFS, 网络文件系统）。Linux还可以支持 <br>
SLIP（Serial Line Interface Protocol）和PLIP（Parallel Line Interface Protocol <br>
）协议，使得通过串口和并口线进行连接成为可能。通过AX.25协议，Linux可以提供通过 <br>
无线电进行连接的方式；通过在Linux上开发Novell标准的IPX协议，Linux可以访问Netwa <br>
re网络。如果在Apple机的世界里面，可以通过AppleTalk协议访问Apple的网络。在Windo <br>
ws9x/NT局域网里面，可以通过Samba协议进行Linux和Windows之间的文件共享。通过Apac <br>
he公司开发的免费网络服务器，可以利用Linux系统作为强大的网络服务器，提供Interne <br>
t上电子商务和数据提供服务。 <br>
有关Linux对TCP/IP网络协议的支持请具体参看第五章。 <br>
3.4 GUI开发支持 <br>
利用Linux的有限资源开发出多窗口子系统，是在嵌入式系统市场中形成竞争实体的一 <br>
<br>
重要条件。特别是我们实现出双内核的基于Linux实时系统之后，GUI的开发更为方便。这 <br>
里我们提出两种利用Linux进行窗口系统开发的可能方案。 <br>
3.4.1 利用X Windows的便利 <br>
利用Linux本身支持的X windows系统。X Windows是一个在大多数UNIX工作站上使用的图形 <br>
用户界面，它是一种与平台无关的客户/服务器模型，可以让用户在一台机器上打开另外一 <br>
台机器的窗口，而不用考虑客户机的操作系统类型。这种特性使得UNIX和Linux系统上的用 <br>
户和应用程序非常自然的通过网络连接在一起。 <br>
X Windows的编程层次结构是由X Protocol、X Lib、X Intrinsic、Motif/GTK/QT 函数接 <br>
口、应用程序组成的。X Protocol是X用来和X Server进行通讯的方式，X Lib提供一些函 <br>
数集合，通过这些函数提供发送、接受和处理X协议请求的功能。X Intrinsic提供了一个 <br>
窗口管理功能，利用X Intrinsic提供的一个Widget集就可以完成一类特定界面的编写。应 <br>
用程序可以通过Motif/GTK/QT提供的函数接口调用X Intrinsic，也可以利用Motif/GTK/Q <br>
T直接调用X Lib。而Motif/GTK/QT就是用来提供窗口函数库的，通过使用这些窗口函数库 <br>
，可以很方便的写出X Windows的应用程序。 <br>
使用X Windows开发GUI，因为开发环境成熟，开发工具易用，可以缩短开发时间，降低 <br>
<br>
发难度。但是，如果应用在嵌入式系统中，我们不得不考虑嵌入式系统的一些限定条件： <br>
嵌入式系统不能使用体积过大的操作系统内核，就是因为需要将系统固化在ROM中或者Dis <br>
k On Chip的Flash ROM上。但是，一个X Lib就需要大概10M ~20M的空间，在一般的嵌入式 <br>
环境都不能满足这样的条件。如果在外观要求较高，而不太关注整个系统的制作费用的条 <br>
件下，采用X Windows作为GUI的开发工具不失为一种好办法。 <br>
3.4.2 利用SVGALib和pThread函数库 <br>
利用SVGALib和pThread函数库可以自行编写一个窗口子系统。不考虑实时的因素，我们可 <br>
以先在Linux内核上使用SVGALib和pThread函数库先编写出来，然后提供必需应用程序接口 <br>
。SVGALib用于提供对SVGA卡的显卡驱动，利用pThread实现消息循环和响应。这样的一个 <br>
GUI系统包括函数库、窗口代码等等大概需要空间为2~3M，加上必要的图像文件资源，占用 <br>
的空间也不会太大。 <br>
实现这个窗口系统，关键技术在窗口元素、消息循环和界面设计上。主要要实现的窗口元 <br>
素是菜单、状态栏、对话框、消息框、快捷键等；对话框控制类型包括静态文本框、按钮 <br>
、单选钮和检查框，组合框等；还需要提供基于对窗口的简单多窗口支持。 <br>
实现消息循环控制机制可以参考Windows系统的消息循环机制。系统管理消息的产生和分发 <br>
，应用程序提供消息回调函数用以实现消息处理。 <br>
整个消息循环机制可以如下设计： <br>
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3.5 小结 <br>
这一章中根据我们嵌入式系统的四点需求，介绍了使用了Linux进行嵌入式系统开发工 <br>
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的原因。从这四个角度，说明使用Linux原因，并且将根据这四点要求开始下面的工作。整 <br>
个毕业设计通过对嵌入式系统的支持贯穿起来，重点放在Linux得实时支持、网络系统的支 <br>
持和利用嵌入式系统开发的工具链的重要部分——Linux内核在线调试环境的搭建上面。 <br>
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紅酥手 黃滕酒 滿城春色尃m澚 <br>
|風惡 歡情薄 一懷愁緒 幾年離索 <br>
錯 錯 錯 ！ <br>
春如舊 人空瘦 満I奂t 捧o綃透 <br>
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