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移植文档 1、嵌入式linux 简介 LINUX 是一个类似UNIX 的操作系统，其代码是完全重新开放的，内核功能强大，实现简洁。它提供了类似UNIX 的编程接口和系统调用，可以方便的将UNIX系统上的应用程序，移植到Linux上运行。Linux具有一下特点： 1．可移植性： Linux内核源代码是用C语言编写的，可以运行到各种平台。 2．支持多种处理器体系结构： Linux内核能够支持的处理器要求是32位处理器，有没有MMU都可以。没有MMU的处理器只有uClinux支持。Linux－2.6内核支持的绝大多数都是带MMU的。 3．开放源代码的优势： Linux内核是开放源代码的，也就是说，用户可以免费获取，修改linux源码。庞大的linux 社区和内核源代码工程，有很多各种各样的驱动程序和应用程序可以利用。开发者可以免费得到社区的贡献、支持。众所周知，Linux在嵌入式系统中的应用已经非常普遍。为了进一步促进这方面的应用，在Linux 2.6中，引入了很多非常有利于嵌入式应用的功能。这些新功能包括实时性能的增强、更方便的移植性、对大容量内存的支持、支持微控制器和I/O系统的改进等。 2、linux-2.6内核的新特征 1．改进了响应时间在2.6内核以前，要想让Linux获得更好的响应能力，就需要一些特殊的补丁。通常情况下，需要用户从厂商处购买补丁来改进中断性能和调度反应时间。如今，2.6内核把这些改进加入到了主流的内核当中，因此无需再对其进行特殊的配置。 2．抢占式内核 Linux 2.6内核在一定程度上使用了可抢占的模式。因此，在一些时效性比较强的 事件中，Linux 2.6要比2.4具有更好的响应能力。当然了，它实际上并不是一个真正的RTOS，但是与以前的内核相比较，“停顿”的感觉要少得多。 3．高效的调度程序 在2.6版本中，进程调度经过重新编写，去掉了以前版本中效率不高的算法。调度程序 每次不再扫描所有的任务，而是在一个任务变成就绪状态时将其放到一个名为“当前队列”的队列之中。当进程调度程序运行时，它只选择队列中最有利的任务来执行。这样，调度就可以在一个恒定的时间里完成。当任务执行时，它就会得到一个时间段，或在其转到另外一个线程之前得到一段时间的处理器使用权。当它的时间段用完之后，任务就会被移到另外一个名为“过期”的队列中。而在该队列中，任务会根据其优先级进行排序。 4．新的同步措施 多进程应用程序有时需要共享一些资源，比如共享内存或设备。为了避免竞争的出现， 程序员会使用一个名为互斥的功能来确保同一时刻只有一个任务在使用资源。到目前为止，Linux还是通过一个包含在内核中的系统调用来完成互斥的实现，并由该系统调用来决定一个线程是等待还是继续执行。但当决定继续执行时，这个耗时的系统调用就不需要了 5．共享内存的改进 嵌入式系统有时也是一个有很多处理器的设备，比如在电信网络或大型存储系统中就是如此。而不论是均衡或是松散连接的多处理器，一般都是共享内存的。均衡多进程的设计是所有的处理器都有对内存有均等使用权，而限制使用内存的决定性因素是进程的效率。Linux2.6为多程序提供了一种不同的途径，即所谓的NUMA(Non Uniform Memory Access)。这种方法中，内存和处理器是相互连接的，但是对于每一个处理器，一些内存是“关闭”的，而有的内存则是“更远”的。这就意味着当内存竞争出现时，“更近”的处理器对就近的内存有更高的使用权。 6．POSIX线程、信号和计时器与POSIX线程一起，2.6把POSIX信号和POSIX高精度计时器作为了主流内核的一个组成部分。POSIX信号比以前Linux版本中使用的Unix模式的信号有了很大的改进。新的POSIX信号不能被丢失，并且可以携带信息作为参数。此外，POSIX信号也可以从一个POSIX线程传送至另外一个线程，而不是像Unix信号一样，只能从一个进程至另外一个进程。嵌入式系统通常要求硬件能够在固定的时间安排下来运行任务。POSIX计时器可以轻松地让任何一个任务都可以周期性地得到预定安排的时间。计时器的时钟可以达到很高的精度，从而可以让软件工程师更加精确地控制任务的调度。 7．支持通用设计 嵌入式世界里的硬件设计通常都要经过定制，以满足特定的应用程序。因此，设计人员经常需要使用原始的方式来解决设计上的问题。比如，为特定目的制造的主板可能使用不同的IRQ管理器而不是使用类似的设计。在2.6内核中，就引入了一个名为子框架的概念。在新的定义中，各组件被清晰地分开，并且可以独立进行更改或替换，而不会对其它的组件或软件包造成影响，或者影响非常小。 8．设备、总线和I/O现在Linux正在变成行业用户的第一选择。2.6内核包含了ALSA（Advanced Linux Sound