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1、,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,#,1,概要,Linux,定義,Linux,種類,Linux,優(yōu)勢,如何選擇,linux,版本,Linux,內(nèi)核簡介,1概要Linux定義,2,Linux,的定義,Linux,一般是指,Linux,內(nèi)核、,Linux,系統(tǒng)、,Li nux,發(fā)行版。嚴(yán)格意義上說,Linux,是指由,Linus Torvalds,維護的并發(fā)布的內(nèi)核。它的代碼基只包括內(nèi)核而不包括其它方面的應(yīng)用。內(nèi)核提供系統(tǒng)核心服務(wù)，如進程管理，進程的調(diào)度，虛擬文件系統(tǒng)，內(nèi)存的管理等等。,嵌入式,Linux,，一般是指把,Linux,內(nèi)核移植到一個

2、專用嵌入式設(shè)備的,CPU,和主板上?，F(xiàn)在有很多公司提供嵌入式,Linux,解決方案。通常包括一個移植的內(nèi)核、嵌入式,Linux,的開發(fā)工具以及根據(jù)應(yīng)用需要裁減的應(yīng)用程序等，有時還提供實時擴展的內(nèi)核。就大部分而言，嵌入式,Linux,和桌面,Linux,提供的,API,函數(shù)和內(nèi)核源代碼都是相同的。,開發(fā)工具主要包括源碼瀏覽器、交叉編譯器、調(diào)試器、,CVS,等項目管理軟件等等。這些工具一般都是裝在主機上。,2Linux的定義Linux一般是指Linux內(nèi)核、Linu,3,Linus Torvalds,（萊納斯,.,托瓦茨）,托瓦茲,1969,年,12,月,28,日出生于芬蘭赫爾辛基市,芬蘭瑞典。人

3、現(xiàn)受聘于開放源代碼開發(fā)實驗,(OSDL:Open Source Development Labs,Inc),。,Linux,的誕生顯得充滿了偶然。萊納斯經(jīng)常要用他的終端仿真器（,Terminal Emulator,）去訪問大學(xué)主機上的新聞組和郵件，為了方便讀寫和下載文件，他自己編寫了磁盤驅(qū)動程序和文件系統(tǒng)，這些在后來成為了,Linux,第一個內(nèi)核的雛形。當(dāng)時，他年僅,21,歲。,在自由軟件之父理查德,斯托曼（,Richard Stallman,）某些精神的感召下，萊納斯很快以,Linux,的名字把這款類,Unix,的操作系統(tǒng)加入到了自由軟件基金（,FSF,）的,GNU,計劃中，并通過,GPL,

4、的通用性授權(quán)，允許用戶銷售、拷貝并且改動程序，但你必須將同樣的自由傳遞下去，而且必須免費公開你修改后的代碼。這說明，,Linux,并不是被刻意創(chuàng)造的，它完全是日積月累的結(jié)果，是經(jīng)驗、創(chuàng)意和一小段一小段代碼的集合體。,3Linus Torvalds（萊納斯.托瓦茨）,4,嵌入式,Linux,種類,嵌入式系統(tǒng)的劃分一般是根據(jù)使用,對象,進行劃分，消費類電子、工控設(shè)備等。為了更好的理解所設(shè)計的系統(tǒng)，可以按照,尺寸,，,時間約束,，,網(wǎng)絡(luò),，,用戶交互,程度等因素劃分。,尺寸：小系統(tǒng)，中等系統(tǒng)，大系統(tǒng),小系統(tǒng),CPU,的性能比較低，,ROM2MB RAM4MB,中系統(tǒng),CPU,的性能中等，,ROM32

5、MB RAM64MB,左右,大系統(tǒng),CPU,性能高，存儲量大,時間約束：實時，非實時,網(wǎng)絡(luò)連接性,用戶交互,4嵌入式Linux種類嵌入式系統(tǒng)的劃分一般是根據(jù)使用對象進行,5,嵌入式,Linux,種類,是否支持,MMU,不支持,MMU,：,ucLinux,，主要應(yīng)用在,ARM7,系列微處理系統(tǒng)中，如三星公司的,S3C44B0,，,S3C4510,等，無,MMU,，不支持虛地址，直接訪問內(nèi)存，所有程序中訪問的地址都是物理地址。,支持,MMU,：嵌入式,Linux,，主要應(yīng)用在,ARM9,系列微處理器系統(tǒng)中，如三星公司的,S3C2410,，,Intel,公司的,PXA255,等。,5嵌入式Linux

6、種類是否支持MMU,6,MMU,實現(xiàn)虛擬存儲空間,即,將虛擬存儲空間影射到實際物理存儲空間。,使編程人員不用考慮具體程序所放在物理存儲空間的具體位置和程序的大小。,存儲器訪問權(quán)限的控制,任務(wù)間通訊，對自己的內(nèi)存、堆棧等進行保護，只能通過管道、信號量、共享內(nèi)存等方式進行通訊。,控制,Cache,。,6MMU實現(xiàn)虛擬存儲空間,7,Linux,的主要特點,開放性,開放性是指系統(tǒng)遵循世界標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，特別是遵循開放系統(tǒng)互連（,OSI,）國際標(biāo)準(zhǔn)。,多用戶,多用戶是指系統(tǒng)資源可以被不同用戶各自擁有使用，即每個用戶對自己的資源（例如：文件、設(shè)備）有特定的權(quán)限，互不影響。,多任務(wù),多任務(wù)是現(xiàn)代計算機的最主要的一

7、個特點。它是指計算機同時執(zhí)行多個程序，而且各個程序的運行互相獨立。,Linux,系統(tǒng)調(diào)度每一個進程平等地訪問微處理器。,良好的用戶界面,Linux,向用戶提供了兩種界面：用戶界面和系統(tǒng)調(diào)用。,用戶界面可分為基于文本的命令行界面和圖形界面，作為人機交互界面。,系統(tǒng)調(diào)用給用戶提供編程時使用的界面。用戶可以在編程時直接使用系統(tǒng)提供的系統(tǒng)調(diào)用命令。,7Linux的主要特點開放性,8,Linux,的主要特點,設(shè)備獨立性,指操作系統(tǒng)把所有外部設(shè)備統(tǒng)一當(dāng)作成文件來看待，只要安裝它們的驅(qū)動程序，任何用戶都可以象使用文件一樣，操縱、使用這些設(shè)備，而不必知道它們的具體存在形式。,豐富的網(wǎng)絡(luò)功能,完善的內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)是,

8、Linux,的一大特點。,可靠的系統(tǒng)安全,Linux,采取了許多安全技術(shù)措施，包括對讀、寫進行權(quán)限控制、帶保護的子系統(tǒng)、審計跟蹤、核心授權(quán)等。,良好的可移植性,可移植性是指將操作系統(tǒng)從一個平臺轉(zhuǎn)移到另一個平臺使它仍然能按其自身的方式運行的能力。,8Linux的主要特點設(shè)備獨立性,9,嵌入式,Linux,優(yōu)勢,Linux,的費用低；,Linux,的所有部分可以充分地定制；,Linux,可以運行在低檔，便宜的硬件平臺；,Linux,的功能是強大的；,Linux,對源代碼質(zhì)量有一個高標(biāo)準(zhǔn)；,Linux,內(nèi)核非常小，而且緊湊；,Linux,有很好的支持；,Linux,有很多合適的工具；,9嵌入式Lin

9、ux優(yōu)勢Linux的費用低；,10,Linux,的版本,內(nèi)核版本與發(fā)型版本,操作系統(tǒng)的,內(nèi)核版本,指的是在,Linus,本人領(lǐng)導(dǎo)下的開發(fā)小組開發(fā)出的系統(tǒng),內(nèi)核的版本,號,如,2.4.x,2.6.x,。,有一些組織或商業(yè)廠家,將,Linux,系統(tǒng)的內(nèi)核與外圍應(yīng)用軟件和文檔包裝起來,并提供一些系統(tǒng)安裝界面和系統(tǒng)設(shè)定與管理工具,這樣就構(gòu)成了一個,發(fā)行版本,，如,RedHat,紅帽子（,FeDora,斐徳拉）、,Debian,蝶變,（,UBuntu,烏本圖）。,10Linux的版本內(nèi)核版本與發(fā)型版本,11,如何選擇,Linux,的版本,DIY,自己動手做一個滿足需要的,Linux,版本,選擇商用,Li

10、nux,版本、自由的、免費的,授權(quán)和涉及到的授權(quán),是否滿足你的需要，是否有合適的開發(fā)工具,是否能夠提供足夠的支持,信譽,文檔,11如何選擇Linux的版本DIY自己動手做一個滿足需要的,12,嵌入式,Linux,發(fā)展現(xiàn)狀,RT-Linux,RT-Linux,是利用,Linux,進行實時系統(tǒng)開發(fā)比較早的嘗試，是一種,硬實時操作系統(tǒng),。目前,RT-Linux,已成功應(yīng)用于航天飛機的空間數(shù)據(jù)采集、科學(xué)儀器測控，以及電影特技圖像處理等眾多領(lǐng)域。,RT-Linux,的原理是采用雙內(nèi)核機構(gòu)，即將,Linux,的內(nèi)核代碼進行少量修改，,將,Linux,任務(wù)以及,Linux,內(nèi)核本身作為實時內(nèi)核的一個優(yōu)先級最

11、低的任務(wù)，即實時任務(wù)優(yōu)先級高于普通,Linux,任務(wù),，即在實時任務(wù)存在的情況下運行實時任務(wù)，否則才運行,Linux,本身的任務(wù)。實時任務(wù)不同于,Linux,普通進程，它是以,Linux,的內(nèi)核模塊,(Linux Loadable KernelModule,，,LKM),的形式存在的。需要運行實時任務(wù)的時候，將這個實時任務(wù)的內(nèi)核模塊插入到內(nèi)核中去。,實時任務(wù)和,Linux,一般進程之間的通信通過共享內(nèi)存或者,FIFO,通道來實現(xiàn)。,12嵌入式Linux發(fā)展現(xiàn)狀RT-Linux,13,RT-Linux,的工作原理圖,13RT-Linux的工作原理圖,14,uClinux,控制領(lǐng)域中的,linux

12、,系統(tǒng)。,它包含,linux,常用的,API,，內(nèi)核小于,512K,，保留了,linux,原有的高穩(wěn)定性、強大的網(wǎng)絡(luò)功能和卓越的文件系統(tǒng)支持功能等優(yōu)點。目前已支持的,CPU,芯片有，,Motorola,公司的,68K,系列、,PowerPC,系列以及,ARM,公司的系列芯片。官方網(wǎng)站，,www.uclinux.org,。,uClinux,最大特點就是不支持,MMU,。,uClinux,系統(tǒng)對內(nèi)存的訪問是直接的，即不需要經(jīng)過,MMU,，直接將地址發(fā)送到地址線上，所有程序訪問的都是實際的物理地址，這樣一方面減小了內(nèi)核的體積，另一方面又增強了系統(tǒng)的實時性能。但內(nèi)存空間得不到保護，對于應(yīng)用開發(fā)者來說，

13、必須明白自己程序運行的位置，以及保證不會破壞其它程序運行空間以及系統(tǒng)的穩(wěn)定。,uClinux,也可以使用,RT-Linux,的實時補丁，以增強其實時性。,14uClinux控制領(lǐng)域中的linux系統(tǒng)。,15,Mizi linux,MIZI,韓國,MIZI,公司所公布的開放源代碼的免費嵌入式操作系統(tǒng),arm-Linux,。大部分的,2410,系統(tǒng)板上都是采用的,mizi linux,。,15Mizi linuxMIZI,16,Linux,內(nèi)核簡介,Linux,文件系統(tǒng),Linux,內(nèi)核,Linux,的啟動,16Linux內(nèi)核簡介Linux文件系統(tǒng),17,Linux,主要目錄介紹,與,Window

14、s,一樣，在,Linux,中也是通過目錄來組織文件的。但不同的是，在,Linux,下,只有一個根目錄,，而不象,Windows,那樣一個分區(qū)一個根目錄。,17Linux主要目錄介紹與Windows一樣，在Linux,18,Linux,下常用的命令、工具,系統(tǒng)啟動時要用到的程序、,系統(tǒng)內(nèi)核，引導(dǎo)配置文件等。,Linux,就是從這里啟動的。,所有的設(shè)備文件。但不是具體的驅(qū)動程序，而是一個訪問這些外部設(shè)備的端口。,系統(tǒng)管理時要用到的各種配置文件和子目錄,。,用戶主目錄，用戶獨立的空間,非標(biāo)準(zhǔn)目錄，內(nèi)空，,但決不能刪,系統(tǒng)管理員的系統(tǒng)管理程序,一個虛擬的文件系統(tǒng)，可用來訪問到內(nèi)存里的內(nèi)容。,包含許多被

15、,/bin/,和,/sbin/,中的程序使用的庫文件,大多數(shù)情況下是空的，用來保存異常時候的丟失文件,超級用戶,(,管理員,),的專用目錄,外部設(shè)備的掛接點，通常用,cdrom,與,floppy,兩個子目錄,通常用來安裝各種軟件的地方。,/usr/src,、,/usr/bin,系統(tǒng)運行時的各種臨時文件,18Linux下常用的命令、工具系統(tǒng)啟動時要用到的程序、系,19,Linux,的內(nèi)核結(jié)構(gòu),Linux,內(nèi)核主要由,5,個子系統(tǒng)組成：,進程調(diào)度,進程間通訊,內(nèi)存管理,虛擬文件系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)接口,19Linux的內(nèi)核結(jié)構(gòu)Linux內(nèi)核主要由5個子系統(tǒng)組成：,20,進程調(diào)度,(Process Sched

16、uling),進程：程序執(zhí)行的一個范例。,進程的,4,要素：,一段供進程執(zhí)行的程序，該程序可以被多個進程執(zhí)行；,獨立的內(nèi)核堆棧；,進程控制快,；,獨立的存儲空間,；,pid_t fork(void),函數(shù)：生成進程。,void main()for(;)fork();,Exit(),：退出進程。,20進程調(diào)度(Process Scheduling)進程,21,進程與線程,進程是具有一定獨立功能的程序關(guān)于某個數(shù)據(jù)集合上的一次運行活動,進程是系統(tǒng)進行資源分配和調(diào)度的一個獨立單位,.,線程是進程的一個實體,是,CPU,調(diào)度和分派的基本單位,它是比進程更小的能獨立運行的基本單位,.,線程自己基本上不擁有系統(tǒng)資源,只擁有一點在運行中必不可少的資源,(,如程序計數(shù)器,一組寄存器和棧,),但是它可與同屬一個進程的其他的線程共享進程所擁有的全部資源,.,一個線程可以創(chuàng)建和撤銷另一個線程,;,同一個進程中的多個線程之間可以并發(fā)執(zhí)行,需要注意的是：在應(yīng)用程序中使用多線程不會增加,CPU,的數(shù)據(jù)處理能力。,21進程與線程進程是具有一定獨立功能的程序關(guān)于某個數(shù)據(jù)集合上,22,進程調(diào)度,進程的狀態(tài),運行態(tài),r,、