摘要：隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，極大的改善了嵌入式Linux操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)環(huán)境，并促進(jìn)了系統(tǒng)的應(yīng)用。本文首先分析了系統(tǒng)的主要特點(diǎn)，并對(duì)設(shè)計(jì)原理進(jìn)行了較為詳細(xì)的論述，在此基礎(chǔ)上，探討了嵌入式Linux操作系統(tǒng)的應(yīng)用，以期促進(jìn)系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量的提升。

關(guān)鍵詞：嵌入式Linux操作系統(tǒng)；設(shè)計(jì)原理；特點(diǎn)；應(yīng)用

1、前言

進(jìn)入新世紀(jì)后，信息技術(shù)得到了快速發(fā)展，作為主要操作系統(tǒng)之一的嵌入式系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于家電及工業(yè)設(shè)備控制等領(lǐng)域，取得了較為理想的效果。由于嵌入式系統(tǒng)在服務(wù)的可操作性和針對(duì)性上，具有顯著的優(yōu)勢(shì)，業(yè)界開始關(guān)注嵌入式系統(tǒng)的實(shí)際和應(yīng)用，極大的促進(jìn)了嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展。

2、嵌入式Linux操作系統(tǒng)的主要特點(diǎn)

信息技術(shù)的發(fā)展，持續(xù)優(yōu)化著嵌入式Linux操作系統(tǒng)的硬件環(huán)境，使其具備了諸多優(yōu)勢(shì)，系統(tǒng)的主要特點(diǎn)如下：

（1）開發(fā)性特點(diǎn)。對(duì)于操作系統(tǒng)來說，其必須遵循也是最為重要的原則是系統(tǒng)必須具備高度的開發(fā)性，以便達(dá)到軟件相互兼容和信息互聯(lián)的目的。嵌入式Linux操作系統(tǒng)經(jīng)常采用了模塊化設(shè)計(jì)方法，能夠基于用戶的需求合理的增減系統(tǒng)功能，增強(qiáng)了操作系統(tǒng)的可伸縮性。另外，還具備了多用戶特性，也就是各用戶都擁有相應(yīng)的權(quán)限，在系統(tǒng)使用過程中能夠有效避,免相互干擾，極大的增強(qiáng)了系統(tǒng)的使用效率。

（2）嵌入式Linux操作系統(tǒng)還具有穩(wěn)定性強(qiáng)和多任務(wù)的優(yōu)勢(shì)。在運(yùn)行操作系統(tǒng)的過程，能夠同時(shí)執(zhí)行多個(gè)不同程序，且程序間不會(huì)相互影響和干擾。就該系統(tǒng)而言，所有程序都有著相同的訪問權(quán)利，從而提升了并行運(yùn)行的速率。另外，由于系統(tǒng)研發(fā)人員隊(duì)伍人數(shù)眾多、水平較高，能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行持續(xù)的測(cè)試、改進(jìn)和升級(jí)，使得系統(tǒng)的穩(wěn)定性被大大增強(qiáng)。

（3）獨(dú)立性。在設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的幫助和支持下，用戶能夠便捷的對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作和使用，而無需對(duì)設(shè)備的存在形式進(jìn)行考慮。基于系統(tǒng)內(nèi)核源代碼，可自適應(yīng)系統(tǒng)新增的設(shè)備。另外，嵌入式Linux操作系統(tǒng)擁有可靠的安全系統(tǒng)和豐富的網(wǎng)絡(luò)功能，可為用戶提供便利的服務(wù)及可靠的數(shù)據(jù)支持。

3、嵌入式Linux操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

為滿足用戶需求，嵌入式Linux操作系統(tǒng)主要針對(duì)之前系統(tǒng)的內(nèi)核進(jìn)行了設(shè)計(jì)、完善和修改。具體的來說，是在之前的系統(tǒng)中植入了嵌入式版本，有效提升了系統(tǒng)的運(yùn)行速度。

（1）內(nèi)存管理

就內(nèi)存管理而言，其主要功能是操作釋放、內(nèi)存頁(yè)面申請(qǐng)和地址映像功能，從而要求嵌入式應(yīng)用程序一定要確保相應(yīng)任務(wù)的順利完成，合理處理內(nèi)存空間，避免訪問越界現(xiàn)象的出現(xiàn)，增強(qiáng)運(yùn)行程序過程中的安全性。一般情況下，內(nèi)存空間均為靜態(tài)的，所有程序均是自己進(jìn)行內(nèi)存空間申請(qǐng)的，如此一來，能夠有效杜絕越界現(xiàn)象的出現(xiàn)，不過卻導(dǎo)致了內(nèi)部資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。通過對(duì)嵌入式應(yīng)用程序的應(yīng)用，有效的避免了資源浪費(fèi)，同時(shí)能夠基于實(shí)際需求，進(jìn)行不同內(nèi)存空間的申請(qǐng)，有利于程序開發(fā)流程的簡(jiǎn)化，確保了系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全。加之MMU的輔助，可以映射及查詢內(nèi)存地址，提升了內(nèi)存管理的便捷性。

（2）boot loader固件

所謂固件，一般情況下指的是ROM硬件或相關(guān)運(yùn)行的程序，配合其他系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)相關(guān)任務(wù)目標(biāo)。對(duì)于嵌入式系統(tǒng)來說，boot loader固件是非常關(guān)鍵的組成部分，因而要求必須首先進(jìn)行boot loader固件程序的開發(fā)，完成關(guān)鍵硬件和處理器的初始化，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)映像的下載工作。在初始化處理器的過程中，務(wù)必借助相關(guān)配置寄存器，以利于相關(guān)控制命令的執(zhí)行。而初始化硬件的過程中，務(wù)必借助相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序，以便于同用戶客戶端之間的通訊工作，順利完成下載。因而，對(duì)于boot loader固件程序而言，要擁有接收映像的服務(wù)端程序，可以進(jìn)行映像的接收和數(shù)據(jù)包的發(fā)送工作，在結(jié)束發(fā)送之后，boot loader固件還能夠在ROM中寫入下載的映像。

（3）任務(wù)管理

通過該系統(tǒng)的幫助，能夠完成相關(guān)多任務(wù)的調(diào)度，且操作簡(jiǎn)便。嵌入式Linux操作系統(tǒng)的操作者僅需進(jìn)行相應(yīng)任務(wù)的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)就可以基于調(diào)度功能進(jìn)行任務(wù)的安排。顯然，嵌入式Linux操作系統(tǒng)將任務(wù)作為核心，基于任務(wù)的具體要求，安排合理、科學(xué)的調(diào)度方式，主要包括非實(shí)時(shí)調(diào)度方式以及實(shí)時(shí)調(diào)度方式。而想要更加合理的優(yōu)化系統(tǒng)的調(diào)度過程，就一定要對(duì)進(jìn)程搶占和外部中斷等方面的問題進(jìn)行有效的處理，以實(shí)現(xiàn)任務(wù)內(nèi)核處理效率的提升。

4、實(shí)際應(yīng)用情況分析

嵌入式Linux操作系統(tǒng)具備了多方面的優(yōu)勢(shì)，廣泛的應(yīng)用于當(dāng)前的各行各業(yè)，尤其是積極的促進(jìn)了銀行業(yè)的發(fā)展。由于銀行的行業(yè)特點(diǎn)決定，其信息化建設(shè)勢(shì)必會(huì)進(jìn)行較大的投入，對(duì)水平也有著較高的要求，因而必須開發(fā)具有較強(qiáng)針對(duì)性的操作系統(tǒng)。銀行在日常運(yùn)作過程中，會(huì)處理極為龐大的數(shù)據(jù)量，從而對(duì)硬件設(shè)備也就有著更高的要求。另外，該行業(yè)還高度關(guān)注數(shù)據(jù)的安全管理工作。因此，嵌入式Linux操作系統(tǒng)在可靠性和安全性上具有明顯的優(yōu)勢(shì)，能夠滿足銀行業(yè)務(wù)發(fā)展的基本需求。另一方面，由于銀行也是盈利性的企業(yè)，因而其也高度關(guān)注項(xiàng)目的成本預(yù)算，利用嵌入式Linux操作系統(tǒng)，能夠有效降低銀行的運(yùn)營(yíng)成本，增強(qiáng)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

另外，嵌入式Linux操作系統(tǒng)還有著顯著的集群特性，可以對(duì)客戶的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，從而簡(jiǎn)化了企業(yè)的管理流程，有效的對(duì)企業(yè)的資源和人員進(jìn)行了管理，提升了行業(yè)的服務(wù)水平。

5、結(jié)束語(yǔ)

從當(dāng)前的應(yīng)用現(xiàn)狀來說，嵌入式Linux操作系統(tǒng)廣泛的應(yīng)用于包括銀行業(yè)在內(nèi)的各行各業(yè)，同時(shí)，眾多學(xué)者還通過該系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的配置。隨著硬件環(huán)境的改善和信息技術(shù)的發(fā)展，微處理器將在嵌入式Linux操作系統(tǒng)中發(fā)揮更加顯著的作用。總的來說，嵌入式Linux操作系統(tǒng)在相關(guān)固件的支持下，正持續(xù)的改進(jìn)和完善。關(guān)注嵌入式Linux操作系統(tǒng)的開發(fā)，以便能夠簡(jiǎn)化開發(fā)工作，縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，從而增強(qiáng)企業(yè)和核心競(jìng)爭(zhēng)力。

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