? 本文主要針對CenOS6系統(tǒng)的啟動(dòng)流程作簡介。
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? ? ?Linux的系統(tǒng)啟動(dòng)分為幾個(gè)階段，由于運(yùn)行中的系統(tǒng)分為用戶空間層面和內(nèi)核空間層面，所以一個(gè)完整的系統(tǒng)啟動(dòng)也是先啟動(dòng)內(nèi)核文件，然后在啟動(dòng)用戶層面的各種應(yīng)用程序。Linux系統(tǒng)的設(shè)計(jì)屬于單內(nèi)核設(shè)計(jì)，但是各功能模塊卻支持動(dòng)態(tài)的裝載和卸載，極大的壓縮了內(nèi)核的體積，讓內(nèi)核的啟動(dòng)也更加快捷和迅速。
過程簡述：
1.POST（加電自檢） ：主要負(fù)責(zé)檢測系統(tǒng)外圍關(guān)鍵設(shè)備（如：CPU、內(nèi)存、顯卡、I/O、鍵盤鼠標(biāo)等）是否正常。
2.boot sequence（選擇啟動(dòng)設(shè)備） ：按次序查找各引導(dǎo)設(shè)備，第一個(gè)有引導(dǎo)程序的設(shè)備即為本次啟動(dòng)要用到的設(shè)備；
上述兩個(gè)功能都由BIOS來完成，BIOS(Basic Input / Output System)，又稱基本輸入輸出系統(tǒng)，是一個(gè)固化在ROM中的軟件，是操作系統(tǒng)輸入輸出管理系統(tǒng)的一部分。
3.bootloader（引導(dǎo)加載器）：
Linux下的引導(dǎo)加載器有g(shù)rub leancy和grub2兩種，Cenos6中使用的是前者。
MBR（主引導(dǎo)記錄）：
MBR的共由512字節(jié)組成，前446字節(jié)存放的即是bootloader。所以在選定啟動(dòng)設(shè)備后，收件是讀取MBR中的bootloader，打開grub菜單。
grub：
功能：提供一個(gè)菜單，允許用戶選擇要啟動(dòng)的系統(tǒng)或不同的內(nèi)核版本； 把用戶選定的內(nèi)核裝載到RAM中的特定空間中，解壓、展開，而后把系統(tǒng)控制權(quán)移交給內(nèi)核；
gurb的實(shí)現(xiàn)共有3個(gè)階段：
1st stage：位于MBR的BootLoader中，用來加載2nd stage到內(nèi)存中。
1.5? stage：1和2的橋梁，用來驅(qū)動(dòng)文件系統(tǒng)來使1階段過渡到2階段。
2nd stage：grub核心，/boot/grub，存放在磁盤分上，用于加載內(nèi)核文件。
4.加載內(nèi)核
分四個(gè)步驟：
探測可識別到的所有硬件設(shè)備；
加載硬件驅(qū)動(dòng)程序；（有可能會借助于ramdisk加載驅(qū)動(dòng)）
以只讀方式掛載根文件系統(tǒng)；即rootfs
運(yùn)行用戶空間的第一個(gè)應(yīng)用程序：/sbin/init。
內(nèi)核文件：/boot//vmlinuz-VERSION-release，ramdisk文件/boot/initramfs-VERSION-release.img。
? ? 在上述的內(nèi)核啟動(dòng)后，后續(xù)的操作都交給init程序來完成。/sbin/init程序是用戶空間的第一個(gè)程序，主要完成系統(tǒng)初始化，步驟如下：
設(shè)置默認(rèn)運(yùn)行級別：
? ? ?運(yùn)行級別的配置文件為/etc/inittab，共0-6七個(gè)運(yùn)行級別，可以在該文件中自主定義，下次啟動(dòng)默認(rèn)進(jìn)入指定的運(yùn)行級別。
運(yùn)行系統(tǒng)初始化腳本：
???/etc/rc.d/rc.sysinit即為系統(tǒng)的初始化腳本，系統(tǒng)通過自動(dòng)執(zhí)行該腳本，從而完成對系統(tǒng)的設(shè)置和信息的初始化。
關(guān)閉對應(yīng)級別下需要停止的服務(wù)，啟動(dòng)對應(yīng)級別下需要開啟的服務(wù)：
? ? 這里主要是指通過chkconfig所配置的開機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)或者關(guān)閉的各類服務(wù)。
設(shè)置登錄終端：
啟動(dòng)圖形終端：級別5需要啟動(dòng)
GRand Unified Bootloader，系統(tǒng)啟動(dòng)后會首先打開一個(gè)grub菜單，上圖所示，可以自主選擇內(nèi)核、定制內(nèi)核參數(shù)。grub由三個(gè)階段組成，1st stage，1_5stage以及stage2，stage2和內(nèi)核文件等通常放置于一個(gè)基本磁盤分區(qū)。
grub有自己的命令行接口：
配置文件說明：/boot/grub/grub.conf
kickstart是什么
許多系統(tǒng)管理員愿意使用自動(dòng)化的安裝方法來安裝linux系統(tǒng)。為了滿足這種需要，紅帽公司建立了kickstart安裝方法。使用kickstart自動(dòng)化安裝，系統(tǒng)管理員可以創(chuàng)建一個(gè)ks文件，該文件包含了在典型的安裝過程中所遇到的問題的答案。
Kickstart文件可以存放在一個(gè)固定的位置上，在安裝過程中被獨(dú)立的機(jī)器所讀取。這個(gè)安裝方法可以支持使用單一kickstart文件在多臺機(jī)器上安裝Linux系統(tǒng)，這對于網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)管理員來說是個(gè)理想的選擇。
如何執(zhí)行kickstart安裝
kickstart 安裝可以使用本地光盤，本地硬盤驅(qū)動(dòng)器，或通過 NFS、FTP、HTTP 來執(zhí)行。
要使用 kickstart，必須：
1.創(chuàng)建一個(gè)正確的kickstart文件。
2.創(chuàng)建有kickstart文件的引導(dǎo)介質(zhì)或者讓主機(jī)可以通過網(wǎng)絡(luò)訪問該文件。
3.籌備安裝過程。
4.開始kickstart安裝。
創(chuàng)建kickstart配置文件的方式：
1.? 文本編輯器編輯生成：vim
2． 用圖形化界面配置：system-config-kickstat（需要安裝system-config-kickstart.noarch包）
步驟：
創(chuàng)建光盤根目錄
復(fù)制光盤下的isolinux目錄到根目錄下
賦予isolinux里的所有文件和目錄寫權(quán)限（這樣就可以自定義isolinux.cfg文件）
復(fù)制修改好的ks文件到myboot目錄下（這里myboot目錄相當(dāng)于光盤的根目錄）
建立鏡像
嵌入式Linux系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
摘要：隨著嵌入式Linux系統(tǒng)的迅速發(fā)展，嵌入式Linux已發(fā)展成為嵌入式操作系統(tǒng)的一個(gè)重要分支。本文介紹了嵌入式Linux的設(shè)計(jì)和幾種流行的嵌入式Linux系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞：嵌入式Linux
一、引言
嵌入式系統(tǒng)(Embedded Systems)是根據(jù)應(yīng)用的要求，將操作系統(tǒng)和功能軟件集成于計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)之中，從而實(shí)現(xiàn)軟件與硬件一體化的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)出現(xiàn)于60年代晚期，它最初被用于控制機(jī)電電話交換機(jī)，如今已被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)制造、過程控制、通訊、儀器、儀表、汽車、船舶、航空、航天、軍事裝備、消費(fèi)類產(chǎn)品等眾多領(lǐng)域。嵌入式系統(tǒng)在數(shù)量上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了各種通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)核心CPU，每年在全球范圍內(nèi)的產(chǎn)量大概在二十億顆左右，其中超過80％應(yīng)用于各類專用性很強(qiáng)的嵌入式系統(tǒng)。
一般的說，凡是帶有微處理器的專用軟硬件系統(tǒng)都可以稱為嵌入式系統(tǒng)。和通用的計(jì)算平臺相比，嵌入式系統(tǒng)往往具有功能單一、體積小、功耗低、可靠性高、剪裁性好、軟硬件集成度高、計(jì)算能力相對較低等特點(diǎn)。多年來，嵌入式設(shè)備中沒有操作系統(tǒng)，其主要原因有二：首先，諸如洗衣機(jī)、微波爐、電冰箱這樣的設(shè)備僅僅需要一道簡單的控制程序，以管理數(shù)量有限的按鈕和指示燈，沒有使用操作系統(tǒng)的必要；其次，它往往只具有有限的硬件資源，不足以支持一個(gè)操作系統(tǒng)。
然而，隨著硬件的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜，最初的控制程序中逐步的加入了許多功能，而這些功能中有很多可以由操作系統(tǒng)提供。于是，在70年代末期出現(xiàn)了嵌入式操作系統(tǒng)(Embedded Operating Systems)，它的出現(xiàn)大大簡化了應(yīng)用程序設(shè)計(jì)，并可以有效的保障軟件質(zhì)量和縮短開發(fā)周期。簡單的ES一般并不使用操作系統(tǒng)，只包含一些控制流程，但是隨著嵌入式操作系統(tǒng)在復(fù)雜性上的增長，簡單的流程控制就不能滿足系統(tǒng)的要求，這是就必須考慮使用操作系統(tǒng)做系統(tǒng)軟件。因此，嵌入式操作系統(tǒng)就應(yīng)運(yùn)而生。
隨著EOS的廣泛應(yīng)用，業(yè)界已推出一些應(yīng)用比較成功的EOS產(chǎn)品。歸納起來EOS應(yīng)該具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：小巧、實(shí)時(shí)性、可裝卸、固化代碼、弱交互性、強(qiáng)穩(wěn)定性和統(tǒng)一的接口。目前使用最多的EOS產(chǎn)品包括有：Vxwork、QNX、PalmOS、WindowsCE、pSOS、Hopen OS(國內(nèi)凱思集團(tuán)公司自主研制開發(fā))等。其中，Vxwork使用最為廣泛、市場占有率最高，其突出特點(diǎn)是實(shí)時(shí)性強(qiáng)(采用優(yōu)先級搶占和輪轉(zhuǎn)調(diào)度等機(jī)制)，除此之外，其可靠性和可剪裁性也相當(dāng)不錯(cuò)。QNX是一種伸縮性極佳的系統(tǒng)，其核心加上實(shí)時(shí)POSIX環(huán)境和一個(gè)完整的窗口系統(tǒng)還不到一兆。相比之下，Microsoft WinCE的核心體積龐大，實(shí)時(shí)性能也差強(qiáng)人意，但由于Windows系列友好的用戶界面和為程序員所熟悉的API，并捆綁IE、Office等應(yīng)用程序，正逐漸獲得更大的市場份額。而與這些商業(yè)化的操作系統(tǒng)相比，Linux已經(jīng)越來越受到人們的注意。
二、嵌入式Linux概述
Linux是一個(gè)成熟而穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。將Linux植入嵌入式設(shè)備具有眾多的優(yōu)點(diǎn)。首先，Linux的源代碼是開放的，任何人都可以獲取并修改，用之開發(fā)自己的產(chǎn)品。其次，Lirmx是可以定制的，其系統(tǒng)內(nèi)核最小只有約134kB。一個(gè)帶有中文系統(tǒng)和圖形用戶界面的核心程序也可以做到不足1MB，并且同樣穩(wěn)定。另外，它和多數(shù)Unix系統(tǒng)兼容，應(yīng)用程序的開發(fā)和移植相當(dāng)容易。同時(shí)，由于具有良好的可移植性，人們已成功使Linux運(yùn)行于數(shù)百種硬件平臺之上。
然而，Linux并非專門為實(shí)時(shí)性應(yīng)用而設(shè)計(jì)，因此如果想在對實(shí)時(shí)性要求較高的嵌入式系統(tǒng)中運(yùn)行Linux，就必須為之添加實(shí)時(shí)軟件模塊。這些模塊運(yùn)行的內(nèi)核空間正是操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)進(jìn)程調(diào)度、中斷處理和程序執(zhí)行的部分，因此錯(cuò)誤的代碼可能會破壞操作系統(tǒng)，進(jìn)而影響整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。Linux的眾多優(yōu)點(diǎn)還是使它在嵌入式領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，并出現(xiàn)了數(shù)量可觀的嵌入式Linux系統(tǒng)。其中有代表性的包括：uClinux、ETLinux、ThinLinux、LOAF等。ETLinux通常用于在小型工業(yè)計(jì)算機(jī)，尤其是PC／104模塊。ThinLinux面向?qū)Ｓ玫恼障鄼C(jī)服務(wù)器、X-10控制器、MP3播放器和其它類似的嵌入式應(yīng)用。LOAF是Linux On A Floppy的縮略語，它運(yùn)行在386平臺上。
三、Linux作為嵌入式操作系統(tǒng)的優(yōu)勢
Linux作為嵌入式操作系統(tǒng)的優(yōu)勢主要有以下幾點(diǎn)：
1、 可應(yīng)用于多種硬件平臺。Linux已經(jīng)被移植到多種硬件平臺，這對于經(jīng)費(fèi)，時(shí)間受限制的研究與開發(fā)項(xiàng)目是很有吸引力的。原型可以在標(biāo)準(zhǔn)平臺上開發(fā)后移植到具體的硬件上，加快了軟件與硬件的開發(fā)過程。Linux采用一個(gè)統(tǒng)一的框架對硬件進(jìn)行管理，從一個(gè)硬件平臺到另一個(gè)硬件平臺的改動(dòng)與上層應(yīng)用無關(guān)。Linux可以隨意地配置，不需要任何的許可證或商家的合作關(guān)系，源代碼可以免費(fèi)得到。這使得采用Linux作為操作系統(tǒng)不會遇到任何關(guān)于版權(quán)的糾紛。毫無疑問，這會節(jié)省大量的開發(fā)費(fèi)用。本身內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)支持，而目前嵌入式系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)支持要求越來越高。Linux的高度模塊化使添加部件非常容易。
2、 Linux是一個(gè)和Unix相似、以內(nèi)核為基礎(chǔ)的、具有完全的內(nèi)存訪問控制，支持大量硬件(包括X86，Alpha、ARM和Motorola等現(xiàn)有的大部分芯片)等特性的一種通用操作系統(tǒng)。其程序源碼全部公開，任何人可以修改并在GUN通用公共許可證(GNU General Public License)下發(fā)行。這樣，開發(fā)人員可以對操作系統(tǒng)進(jìn)行定制，適應(yīng)其特殊需要。
3、 Linux帶有Unix用戶熟悉的完善的開發(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)大的語言編譯器GCC，C++等也可以很容易得到，不但成熟完善，而且使用方便。
四、嵌入式Linux的建立
完整的嵌入式Linux解決方案應(yīng)包括嵌入式Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核、運(yùn)行環(huán)境、圖形化界面和應(yīng)用軟件等。由于嵌入式設(shè)備的特殊要求，嵌入式Linux解決方案中的內(nèi)核、環(huán)境、GUI等都與標(biāo)準(zhǔn)Linux有很大不同，其主要挑戰(zhàn)是如何在狹小的FLASH、ROM和內(nèi)存中實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的任務(wù)實(shí)時(shí)調(diào)度、圖形化顯示、網(wǎng)絡(luò)通信等功能。
1、 精簡內(nèi)核
Linux內(nèi)核有自己的結(jié)構(gòu)體系，其中進(jìn)程管理、內(nèi)存管理和文件系統(tǒng)是其最基本的3個(gè)子系統(tǒng)。圖1簡單表示了它的框架。用戶進(jìn)程可直接通過系統(tǒng)調(diào)用或者函數(shù)庫來訪問內(nèi)核資源。正因?yàn)長inux內(nèi)核具有這樣的結(jié)構(gòu)，因此修改內(nèi)核時(shí)必須注意各個(gè)子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)。
嵌入式Linux內(nèi)核一般由標(biāo)準(zhǔn)Linux內(nèi)核裁剪而來。用戶可根據(jù)需求配置系統(tǒng)，剔除不需的服務(wù)功能、文件系統(tǒng)和設(shè)備驅(qū)動(dòng)。經(jīng)過裁剪、壓縮后的系統(tǒng)內(nèi)核一般只有300k左右，十分適合嵌入式設(shè)備。同標(biāo)準(zhǔn)Linux不同的是嵌入式Linux必須要實(shí)現(xiàn)從FLASH或ROM的啟動(dòng)。標(biāo)準(zhǔn)Linux啟動(dòng)代碼實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)初始化和從軟盤、硬盤O盤區(qū)引導(dǎo)內(nèi)核。嵌入式Linux一般保存在FLASH或ROM中，標(biāo)準(zhǔn)LILO無法引導(dǎo)。在支持直接從FLASH設(shè)備引導(dǎo)的系統(tǒng)中，如華恒公司的uClinux，引導(dǎo)程序主要完成對硬件系統(tǒng)的初始化工作和操作系統(tǒng)的解壓、移位工作。在不支持直接從FLASH引導(dǎo)的系統(tǒng)中，F(xiàn)LASH設(shè)備只能作為非引導(dǎo)磁盤使用。此時(shí)，可采用先從硬盤或軟盤加載一個(gè)小操作系統(tǒng)，如嵌入式DOS，然后再執(zhí)行"Loadlin"加載程序從FLASH引導(dǎo)嵌入式Linux。
對標(biāo)準(zhǔn)Linux的修改主要是虛擬內(nèi)存和調(diào)度程序部分的改動(dòng)。因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)Linux系統(tǒng)使用虛擬內(nèi)存管理的目的是為了能同時(shí)運(yùn)行多個(gè)進(jìn)程，但是這樣每個(gè)待運(yùn)行的進(jìn)程所能分配的CPU時(shí)間片就受限制，資源的使用效率就低。這樣對于實(shí)時(shí)性要求較高的嵌入式系統(tǒng)來說，實(shí)時(shí)任務(wù)往往要求CPU具有很高的突發(fā)處理能力，即在有些時(shí)候需要極高的處理效率，因此需要屏蔽內(nèi)核的虛擬內(nèi)存管理機(jī)制。對于無硬盤設(shè)備的嵌入式系統(tǒng)，不必采用虛存管理。強(qiáng)實(shí)時(shí)需求的嵌入式應(yīng)用可以通過修改任務(wù)調(diào)度模塊實(shí)現(xiàn)，主要是在內(nèi)核和設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序中加入了許多切換點(diǎn)。在該點(diǎn)處，系統(tǒng)檢測是否存在未處理的緊急中斷，有則剝奪內(nèi)核的運(yùn)行，及時(shí)處理中斷。實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)性服務(wù)的一個(gè)較好的方法是在標(biāo)準(zhǔn)的Linux內(nèi)核上增加一個(gè)實(shí)時(shí)內(nèi)核，標(biāo)準(zhǔn)Linux內(nèi)核作為一個(gè)任務(wù)運(yùn)行于實(shí)時(shí)內(nèi)核上，強(qiáng)實(shí)時(shí)性任務(wù)也直接運(yùn)行在實(shí)時(shí)內(nèi)核上，如RT-Linux等。
文件系統(tǒng)是嵌入式Linux操作系統(tǒng)必不可少的。但標(biāo)準(zhǔn)Linux支持大量的文件系統(tǒng)，因此除了滿足系統(tǒng)的正常運(yùn)行需要而保留一種外，其它的全部可以刪除，利用原有的設(shè)置選項(xiàng)可以移除。一般嵌入式設(shè)備文件系統(tǒng)主要使用RamDisk技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)技術(shù)。RamDisk可駐留于Flash，運(yùn)行時(shí)加載到內(nèi)存中。
2、 精簡運(yùn)行環(huán)境
Linux通常的運(yùn)行環(huán)境指用戶運(yùn)行任何應(yīng)用的基礎(chǔ)設(shè)施，主要包括函數(shù)庫和基本命令集等。標(biāo)準(zhǔn)Linux系統(tǒng)同時(shí)向用戶提供了靜態(tài)和動(dòng)態(tài)函數(shù)庫。靜態(tài)函數(shù)庫在生成應(yīng)用時(shí)直接鏈接到用戶應(yīng)用中。動(dòng)態(tài)庫在應(yīng)用運(yùn)行時(shí)才鏈接。由于嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用一般都是在開發(fā)平臺上預(yù)先生成的，因此嵌入式系統(tǒng)只需向應(yīng)用提供動(dòng)態(tài)函數(shù)庫。Linux應(yīng)用運(yùn)行所需的函數(shù)庫主要有C庫、數(shù)學(xué)庫、線程庫、加密庫、網(wǎng)絡(luò)通信庫等。其中最基本的是C語言的運(yùn)行庫glib。這個(gè)庫主要完成基本的輸入輸出，內(nèi)存訪問，文件處理。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的glib庫大約要1200kB存儲空間，考慮到嵌入式Linux內(nèi)核往往很小，這種運(yùn)行庫實(shí)在太大，我們做了一些精簡的工作，方法有兩種：(1)、使用靜態(tài)連接的方法，完全不使用運(yùn)行庫動(dòng)態(tài)連接；(2)、對這個(gè)庫的函數(shù)進(jìn)行精簡。
在一個(gè)桌面系統(tǒng)上，使用動(dòng)態(tài)連接可以帶來許多好處。使用動(dòng)態(tài)連接庫，可以讓應(yīng)用程序跟函數(shù)庫的更新、升級分離，便于維護(hù)，可以讓同時(shí)運(yùn)行的多個(gè)程序共享一段代碼。但是，在嵌入式系統(tǒng)中，很少有多個(gè)程序并行的可能，程序的維護(hù)，尤其是庫函數(shù)的維護(hù)更新是不常見的。這時(shí)，使用靜態(tài)連接的優(yōu)勢就極為明顯。因?yàn)殪o態(tài)連接可以只將庫中用到的部分連接進(jìn)程序。在應(yīng)用程序較少(小于5)的情況下，靜態(tài)連接可以達(dá)到較好的結(jié)果。為了便于將來擴(kuò)充的需要，我們也采用第二種方法，針對我們的需要，對庫函數(shù)的內(nèi)容進(jìn)行精簡，只保留一些基本功能，還有一種方法是采用其它的C語言運(yùn)行庫。但是這些庫對兼容性影響很大。
基本命令集同樣是運(yùn)行用戶應(yīng)用的基礎(chǔ)，主要包括初始化進(jìn)程init，終端獲取getty、Shell和基本命令等。嵌入式系統(tǒng)的啟動(dòng)過程可能與標(biāo)準(zhǔn)Linux不同，例如跳過登錄過程直接啟動(dòng)GUI等。這就要求修改init，getty等。標(biāo)準(zhǔn)Linux命令集同樣由于體積問題無法直接應(yīng)用于嵌入式環(huán)境。目前，小命令集的解決方法主要有集成方法和匯編方法兩種。集成方法采用集成公共部分減少命令集整體體積，用C實(shí)現(xiàn)，有較好的平臺移植性；匯編方法則采用匯編編程減少每個(gè)命令的體積．這樣可使體積很小但其平臺移植性較差。
3、 嵌入式Linux下的GUI
GUI在嵌入式系統(tǒng)或者實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的地位越來越重要，比如PDA、DVD播放機(jī)、WAP手機(jī)等，都需要一個(gè)完整．漂亮的圖形用戶界面。這些系統(tǒng)對GUI的基本要求包括：(1)、輕型、占用資源少；(2)、高性能；(3)、高可靠性；(4)、可配置。這些也成為評價(jià)嵌入式系統(tǒng)的重要指標(biāo)。目前，嵌入式Linux上的GUI主要有winCE、Micro Window、緊縮的X Window、MiniGUI(國內(nèi)做得較好的自由軟件之一)。標(biāo)準(zhǔn)Linux的Xfree86由于體積龐大，運(yùn)行環(huán)境要求高，無法運(yùn)行于嵌入式環(huán)境。嵌入式GUI主要通過削減功能，降低性能來實(shí)現(xiàn)體積小和占用資源少。目前嵌入式Linux上的GUI環(huán)境主要有兩類：X類和win32類。X類GUI分為服務(wù)方和客戶方兩方。服務(wù)器方提供鼠標(biāo)、鍵盤處理和顯示功能，客戶方是用戶應(yīng)用，服務(wù)方和客戶方通過socket接口和X協(xié)議通信。采用該方式十分有利于遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)圖形化服務(wù)，客戶方和服務(wù)方可通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)X協(xié)議和圖形顯示。典型的X類GUI有Micro Window、緊縮的X Window等。win32類的GUI不存在客戶方和服務(wù)方，每個(gè)任務(wù)都自成一體，任何任務(wù)間的切換、事件分發(fā)由專門的管理任務(wù)負(fù)責(zé)。如wiCE、MiniGUI就是類似于win32類的GUI。
五、當(dāng)前流行的幾種嵌入式Linux系統(tǒng)
除了智能數(shù)字終端領(lǐng)域以外，Linux在移動(dòng)計(jì)算平臺、智能工業(yè)控制、金融業(yè)終端系統(tǒng)，甚至軍事領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用前景。這些Linux被統(tǒng)稱為"嵌入式Linux"。
1、RT-Linux
這是由美國墨西哥理工學(xué)院開發(fā)的嵌入式Linux操作系統(tǒng)。到目前為止，RT-Linux已經(jīng)成功地應(yīng)用于航天飛機(jī)的空間數(shù)據(jù)采集、科學(xué)儀器測控和電影特技圖像處理等廣泛領(lǐng)域。RT-Linux開發(fā)者并沒有針對實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的特性而重寫Linux的內(nèi)核，因?yàn)檫@樣做的工作量非常大，而且要保證兼容性也非常困難。為此，RT-Linux提出了精巧的內(nèi)核，并把標(biāo)準(zhǔn)的Linux核心作為實(shí)時(shí)核心的一個(gè)進(jìn)程，同用戶的實(shí)時(shí)進(jìn)程一起調(diào)度。這樣對Linux內(nèi)核的改動(dòng)非常小，并且充分利用了Linux下現(xiàn)有的豐富的軟件資源。
2、uClinux
uCLinux是Lineo公司的主打產(chǎn)品，同時(shí)也是開放源碼的嵌入式Linux的典范之作。uCLinux主要是針對目標(biāo)處理器沒有存儲管理單元MMU(Memory Management Unit) 的嵌入式系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的。它已經(jīng)被成功地移植到了很多平臺上。由于沒有MMU，其多任務(wù)的實(shí)現(xiàn)需要一定技巧。uCLinux是一種優(yōu)秀的嵌入式Linux版本，是micro-Conrol-Linux的縮寫。它秉承了標(biāo)準(zhǔn)Linux的優(yōu)良特性，經(jīng)過各方面的小型化改造，形成了一個(gè)高度優(yōu)化的、代碼緊湊的嵌入式Linux。雖然它的體積很小，卻仍然保留了Linux的大多數(shù)的優(yōu)點(diǎn)：穩(wěn)定、良好的移植性、優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)功能、對各種文件系統(tǒng)完備的支持和標(biāo)準(zhǔn)豐富的API。它專為嵌入式系統(tǒng)做了許多小型化的工作，目前已支持多款CPU。其編譯后目標(biāo)文件可控制在幾百KB數(shù)量級，并已經(jīng)被成功地移植到很多平臺上。
3、Embedix
Embedix是由嵌入式Linux行業(yè)主要廠商之一Luneo推出的，是根據(jù)嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)的特點(diǎn)重新設(shè)計(jì)的Linux發(fā)行版本。Embedix提供了超過25種的Linux系統(tǒng)服務(wù)，包括Web服務(wù)器等。系統(tǒng)需要最小8MB內(nèi)存，3MB ROM或快速閃存。Embedix基于Linux 2.2內(nèi)核，并已經(jīng)成功地移植到了Intel x86和PowerPC處理器系列上。像其它的Linux版本一樣，Embedix可以免費(fèi)獲得。Luneo還發(fā)布了另一個(gè)重要的軟件產(chǎn)品，它可以讓在Windows CE上運(yùn)行的程序能夠在Embedix上運(yùn)行。Luneo還將計(jì)劃推出Embedix的開發(fā)調(diào)試工具包、基于圖形界面的瀏覽器等?？梢哉f，Embedix是一種完整的嵌入式Linux解決方案。
4、Xlinux
XLinux是由美國網(wǎng)虎公司推出，主要開發(fā)者是陳盈豪。他在加盟網(wǎng)虎幾個(gè)月后便開發(fā)出了基于XLinux的、號稱是世界上最小的嵌入式Linux系統(tǒng)，內(nèi)核只有143KB，而且還在不斷減小。XLinux核心采用了"超字元集"專利技術(shù)，讓Linux核心不僅可能與標(biāo)準(zhǔn)字符集相容，還含蓋了1 2個(gè)國家和地區(qū)的字符集。因此，XLinux在推廣Linux的國際應(yīng)用方面有獨(dú)特的優(yōu)勢。
5、PoketLinux
由Agenda公司采用、作為其新產(chǎn)品"VR3PDA"的嵌入式Linux操作系統(tǒng)。它可以提供跨操作系統(tǒng)構(gòu)造統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)化的和開放的信息通信基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，在此結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)端到端方案的完整平臺。PoketLinux資源框架開放，使普通的軟件結(jié)構(gòu)可以為所有用戶提供一致的服務(wù)。PoketLinux平臺使用戶的視線從設(shè)備、平臺和網(wǎng)絡(luò)上移開，由此引發(fā)了信息技術(shù)新時(shí)代的產(chǎn)生。在PoketLinux中，稱之為用戶化信息交換(CIE)，也就是提供和訪問為每個(gè)用戶需求而定制的"主題"信息的能力，而不管正在使用的設(shè)備是什么。
6、MidoriLinux
由Transmeta公司推出的MidoriLinux操作系統(tǒng)代碼開放，在GUN普通公共許可(GPL)下發(fā)布，可以在http：//midori.transmeta.com上立即獲得。該公司有個(gè)名為"MidoriLinux計(jì)劃"。"MidoriLinux"這個(gè)名字來源于日本的"綠色"---Midori，用來反映其Linux操作系統(tǒng)的環(huán)保外觀。
7、紅旗嵌入式Linux
由北京中科院紅旗軟件公司推出的嵌入式Linux是國內(nèi)做得較好的一款嵌入式操作系統(tǒng)。目前，中科院計(jì)算所自行開發(fā)的開放源碼的嵌入式操作系統(tǒng)---Easy Embedded OS(EEOS)也已經(jīng)開始進(jìn)入實(shí)用階段了。該款嵌入式操作系統(tǒng)重點(diǎn)支持p-Java。系統(tǒng)目標(biāo)一方面是小型化，另一方面能重用Linux的驅(qū)動(dòng)和其它模塊。由于有中科院計(jì)算所的強(qiáng)大科研力量做后盾，EEOS有望發(fā)展成為功能完善、穩(wěn)定、可靠的國產(chǎn)嵌入式操作系統(tǒng)平臺。
六、結(jié)束語
由于Linux是一個(gè)內(nèi)核源代碼開放、具備一整套工具鏈、有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)支持及成本低廉的操作系統(tǒng)，因此嵌入式Linux自誕生起就秉承了這眾多獨(dú)特優(yōu)勢，這使它正在并越來越多地受到人們的關(guān)注。據(jù)Even Data數(shù)據(jù)顯示，期望使用嵌入式Linux的用戶從2001年的11％增到2002年27％，而同期Vxwork只是從16％到18％，Win CE從9％到14％。另外，在嵌入式Linux的各種應(yīng)用市場中，通信(語音和數(shù)據(jù))名列第一，2000年的銷售額是1300萬美元，而2005年預(yù)計(jì)將達(dá)到1.26億美元，可以預(yù)見，嵌入式Linux將在未來的通信用嵌入式操作系統(tǒng)中占據(jù)強(qiáng)有力的地位
Linux是目前十分火爆的操作系統(tǒng)。它是由芬蘭赫爾辛基大學(xué)的一個(gè)大學(xué)生Linus B. Torvolds在1991年首次編寫的。標(biāo)志性圖標(biāo)是一個(gè)可愛的小企鵝。
Linux是一種類Unix系統(tǒng)，Linus當(dāng)時(shí)編寫它的目的是為了替代一種名叫Minix的操作系統(tǒng)。Minix是由一個(gè)名叫Andrew Tannebaum的計(jì)算機(jī)教授編寫的，當(dāng)時(shí)由于Unix是一個(gè)商業(yè)軟件，其源代碼是不能拿來進(jìn)行教學(xué)的，Andrew教授就自己編寫了一個(gè)系統(tǒng)用于教學(xué)。最
初的Minix用一張軟盤就能裝下，麻雀雖小、五臟俱全，Minix具有一般操作系統(tǒng)的特征，它同時(shí)兼容Unix系統(tǒng)。
Linux是一個(gè)免費(fèi)的操作系統(tǒng)，用戶可以免費(fèi)獲得其源代碼，并能夠隨意修改。它是在共用許可證GPL(General Public License)保護(hù)下的自由軟件，也有好幾種版本，如Red Hat Linux、Slackware，以及國內(nèi)的Xteam Linux等。
Linux具有許多Unix系統(tǒng)的功能和特點(diǎn)，能夠兼容Unix，但無需支付Unix高額的費(fèi)用。比如一個(gè)Unix程序員在單位可以在Unix系統(tǒng)上進(jìn)行工作，回到家里在Linux系統(tǒng)上也能完成同樣的工作，而不必重新購買Unix。要知道Unix的價(jià)格比常見的Windows要高出若干倍，和Linux的低廉更是相距甚遠(yuǎn)。
Linux的應(yīng)用也十分廣泛。Sony最新的PS2游戲機(jī)就采用了Linux作為系統(tǒng)軟件，使PS2搖身一變，成為了一臺Linux工作站。著名的電影《泰坦尼克號》的數(shù)字技術(shù)合成工作就是利用100多臺Linux服務(wù)器來完成的。
2001年8月17日，Linux發(fā)布了最新的Linux 2.4.9版，它也已經(jīng)十歲了。
Linux的優(yōu)點(diǎn)
Linux的流行是因?yàn)樗哂性S多誘人之處。
1、完全免費(fèi)
Linux是一款免費(fèi)的操作系統(tǒng)，用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)或其他途徑免費(fèi)獲得，并可以任意修改其源代碼。這是其他的操作系統(tǒng)所做不到的。正是由于這一點(diǎn)，來自全世界的無數(shù)程序員參與了Linux的修改、編寫工作，程序員可以根據(jù)自己的興趣和靈感對其進(jìn)行改變。這讓Linux吸收了無數(shù)程序員的精華，不斷壯大。
2、完全兼容POSIX 1.0標(biāo)準(zhǔn)
這使得可以在Linux下通過相應(yīng)的模擬器運(yùn)行常見的DOS、Windows的程序。這為用戶從Windows轉(zhuǎn)到Linux奠定了基礎(chǔ)。許多用戶在考慮使用Linux時(shí)，就想到以前在Windows下常見的程序是否能正常運(yùn)行，這一點(diǎn)就消除了他們的疑慮。
3、多用戶、多任務(wù)
Linux支持多用戶，各個(gè)用戶對于自己的文件設(shè)備有自己特殊的權(quán)利，保證了各用戶之間互不影響。多任務(wù)則是現(xiàn)在電腦最主要的一個(gè)特點(diǎn)，Linux可以使多個(gè)程序同時(shí)并獨(dú)立地運(yùn)行。
4、良好的界面
Linux同時(shí)具有字符界面和圖形界面。在字符界面用戶可以通過鍵盤輸入相應(yīng)的指令來進(jìn)行操作。它同時(shí)也提供了類似Windows圖形界面的X-Windows系統(tǒng)，用戶可以使用鼠標(biāo)對其進(jìn)行操作。在X-Windows環(huán)境中就和在Windows中相似，可以說是一個(gè)Linux版的Windows。
5、豐富的網(wǎng)絡(luò)功能
互聯(lián)網(wǎng)是在Unix的基礎(chǔ)上繁榮起來的，Linux的網(wǎng)絡(luò)功能當(dāng)然不會遜色。它的網(wǎng)絡(luò)功能和其內(nèi)核緊密相連，在這方面Linux要優(yōu)于其他操作系統(tǒng)。在Linux中，用戶可以輕松實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁瀏覽、文件傳輸、遠(yuǎn)程登陸等網(wǎng)絡(luò)工作。并且可以作為服務(wù)器提供WWW、FTP、E-Mail等服務(wù)。
6、可靠的安全、穩(wěn)定性能
Linux采取了許多安全技術(shù)措施，其中有對讀、寫進(jìn)行權(quán)限控制、審計(jì)跟蹤、核心授權(quán)等技術(shù)，這些都為安全提供了保障。Linux由于需要應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，這對穩(wěn)定性也有比較高的要求，實(shí)際上Linux在這方面也十分出色。
7、支持多種平臺
Linux可以運(yùn)行在多種硬件平臺上，如具有x86、680x0、SPARC、Alpha等處理器的平臺。此外Linux還是一種嵌入式操作系統(tǒng)，可以運(yùn)行在掌上電腦、機(jī)頂盒或游戲機(jī)上。2001年1月份發(fā)布的Linux 2.4版內(nèi)核已經(jīng)能夠完全支持Intel 64位芯片架構(gòu)。同時(shí)Linux也支持多處理器技術(shù)。多個(gè)處理器同時(shí)工作，使系統(tǒng)性能大大提高。
Linux的不足
由于在現(xiàn)在的個(gè)人電腦操作系統(tǒng)行業(yè)中，微軟的Windows系統(tǒng)仍然占有大部分的份額，絕大多數(shù)的軟件公司都支持Windows。這使得Windows上的應(yīng)用軟件應(yīng)有盡有，而其他的操作系統(tǒng)就要少一些。許多用戶在換操作系統(tǒng)的時(shí)候都會考慮以前的軟件能否繼續(xù)使用，換了操作系統(tǒng)后是否會不方便。雖然Linux具有DOS、Windows模擬器，可以運(yùn)行一些Windows程序，但Windows系統(tǒng)極其復(fù)雜，模擬器所模擬的運(yùn)行環(huán)境不可能完全與真實(shí)的Windows環(huán)境一模一樣，這就使得一些軟件無法正常運(yùn)行。
許多硬件設(shè)備面對Linux的驅(qū)動(dòng)程序也不足，不少硬件廠商是在推出Windows版本的驅(qū)動(dòng)程序后才編寫Linux版的。但一些大硬件廠商在這方面做得還不錯(cuò)，他們的Linux版驅(qū)動(dòng)程序一般都推出得比較及時(shí)。
軟件支持的不足是Linux最大的缺憾，但隨著Linux的發(fā)展，越來越多的軟件廠商會支持Linux，它應(yīng)用的范圍也越來越廣。這只小企鵝的前景是十分光明的。
環(huán)境變量環(huán)境變量相當(dāng)于給系統(tǒng)或用戶應(yīng)用程序設(shè)置的一些參數(shù), 具體起什么作用這當(dāng)然和具體的環(huán)境變量相關(guān)
一個(gè)嵌入式Linux系統(tǒng)從軟件的角度看通?？梢苑譃樗膫€(gè)層次：
1、 引導(dǎo)加載程序。包括固化在固件(firmware)中的boot代碼(可選)，和BootLoader兩大部分。
2、 Linux內(nèi)核。特定于嵌入式板子的定制內(nèi)核以及內(nèi)核的啟動(dòng)參數(shù)。
3、 文件系統(tǒng)。包括根文件系統(tǒng)和建立于Flash內(nèi)存設(shè)備之上文件系統(tǒng)。通常用ramdisk來作為rootfs。
4、 用戶應(yīng)用程序。特定于用戶的應(yīng)用程序。有時(shí)在用戶應(yīng)用程序和內(nèi)核層之間可能還會包括一個(gè)嵌入式圖形用戶界面。常用的嵌入式GUI有：MicroWindows和MiniGUI
BootLoader的主要運(yùn)行任務(wù)就是將內(nèi)核映象從硬盤上讀到 RAM 中，然后跳轉(zhuǎn)到內(nèi)核的入口點(diǎn)去運(yùn)行，也即開始啟動(dòng)操作系統(tǒng)。
二、常見bootloader介紹
1．U-BOOT介紹
uboot是一個(gè)龐大的公開源碼的軟件。他支持一些系列的arm體系，包含常見的外設(shè)的驅(qū)動(dòng)，是一個(gè)功能強(qiáng)大的板極支持包。其代碼可以從下載
2。vivi介紹（下載地址）
vivi是韓國mizi 公司開發(fā)的bootloader, 適用于ARM9處理器。 Vivi有兩種工作模式：啟動(dòng)加載模式和下載模式。啟動(dòng)加載模式可以在一段時(shí)間后（這個(gè)時(shí)間可更改）自行啟動(dòng)linux內(nèi)核，這時(shí)vivi的默認(rèn)模式。在下載模式下，vivi為用戶提供一個(gè)命令行接口，通過接口可以使用vivi提供的一些命令，如下：
一、什么是交叉編譯
什么是交叉編譯呢，簡單地說，就是在一個(gè)平臺上生成另一個(gè)平臺上的可執(zhí)行代碼。
常見的交叉編譯例子如下：
1、在Windows PC上，利用ADS（ARM 開發(fā)環(huán)境），使用armcc編譯器，則可編譯出針對ARM CPU的可執(zhí)行代碼。
2、在Linux PC上，利用arm-linux-gcc編譯器，可編譯出針對Linux ARM平臺的可執(zhí)行代碼。
3、在Windows PC上，利用cygwin環(huán)境，運(yùn)行arm-elf-gcc編譯器，可編譯出針對ARM CPU的可執(zhí)行代碼
你會用VB嗎？如果會就打開VB在編輯欄輸入：
eth0:
Network card turn MAC, !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
MAC
指定一個(gè)IP和DNS（也就是你電腦現(xiàn)在的IP和DNS，如果是自動(dòng)獲取的，就查看你電腦獲取的IP是多少）。例如IP是：184.38.1.247、DNS是255.255.255.0，就輸入：IP: 148.38.1.247子網(wǎng)掩碼: 255.255.255.0. 如果要固化在網(wǎng)卡里面的，就輸入：eth0: awhweNetwork card xdaaar MAC
用此方法也可以將IP、子網(wǎng)掩碼、默認(rèn)網(wǎng)關(guān)、DNS固化在網(wǎng)卡芯片。具體步驟是：
在VB里輸入：
eth0:
Network card turn MAC, !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
MAC
show IP: XXX.XXX.XXX.XXX,, show DNS: XXX.XXX.XXX.XXX（IP和DNS填你自己電腦的）
eth0: awhweNetwork card xdaaar MAC（如果要固化IP、子網(wǎng)掩碼和DNS，就在此語句后面加上(IP: XXXX.XXXX.XXXX.XXXX Exwud: XXXX.XXXX.XXXX.XXXX DNS: XXXX.XXXX.XXXX.XXXX)
整條語句是：
eth0:
Network card turn MAC, !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
MAC
show IP: XXX.XXX.XXX.XXX,, show DNS: XXX.XXX.XXX.XXX
eth0: awhweNetwork card xdaaar MAC (IP: XXXX.XXXX.XXXX.XXXX Exwud: XXXX.XXXX.XXXX.XXXX DNS: XXXX.XXXX.XXXX.XXXX)
然后保存，重啟電腦，就可以了。
linux shell 重啟命令有五個(gè)，分別如下：
1、shutdown。
2、poweroff。
3、init。
4、reboot。
5、halt。
Linux，全稱GNU/Linux，是一種免費(fèi)使用和自由傳播的類UNIX操作系統(tǒng)，其內(nèi)核由林納斯·本納第克特·托瓦茲于1991年10月5日首次發(fā)布，它主要受到Minix和Unix思想的啟發(fā)，是一個(gè)基于POSIX的多用戶、多任務(wù)、支持多線程和多CPU的操作系統(tǒng)。
相關(guān)簡介
Linux不僅系統(tǒng)性能穩(wěn)定，而且是開源軟件。其核心防火墻組件性能高效、配置簡單，保證了系統(tǒng)的安全。在很多企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中，為了追求速度和安全，Linux不僅僅是被網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維人員當(dāng)作服務(wù)器使用，甚至當(dāng)作網(wǎng)絡(luò)防火墻，這是Linux的一大亮點(diǎn)。
Linux具有開放源碼、沒有版權(quán)、技術(shù)社區(qū)用戶多等特點(diǎn)，開放源碼使得用戶可以自由裁剪，靈活性高，功能強(qiáng)大，成本低。尤其系統(tǒng)中內(nèi)嵌網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，經(jīng)過適當(dāng)?shù)呐渲镁涂蓪?shí)現(xiàn)路由器的功能。這些特點(diǎn)使得Linux成為開發(fā)路由交換設(shè)備的理想開發(fā)平臺。
重慶分公司
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