一种Linux嵌入式操作系统的设计和实现

嵌入式linux 是将日益流行的Linux操作系统进行裁剪修改，使之能在嵌入式计算机系统上运行的一种操作系统。嵌入式linux既继承了Interlnet上无限的开放源代码资源，又具有嵌入式操作系统的特性。嵌入式Linux的特点是版权费免费；购买费用媒介成本技术支持全世界的自由软件开发者提供支持网络特性免费，而且性能优异，软件移植容易，代码开放，有许多应用软件支持，应用产品开发周期短，新产品上市迅速，因为有许多公开的代码可以参考和移植，实时性能RT_Linux Hardhat Linux 等嵌入式Linux支持，实时性能稳定性好安全性好。

一、选用LINUX操作系统做为系统平台的优势。

首先，其内核的源码开放，而且许多技术问题可以在嵌入式LINUX的网站上得到解答，支持能够很好，同时可以省下买其它操作系统源码的开销及相应支持的费用；其次，LINUX操作系统和编译器掌握起来较容易，对于标准C支持较好，省去熟悉操作系统和编译所花费的时间；最后，通过对LINUX系统的开发，以后很容易开发出属于自己平台的产品，安全性方面有所提高，避免很多操作系统留有后门的问题。

二、采用LINUX平台的程序运行描述。

在CPU上电或复位后，需有bootloader这个引导程序将系统引导起来，系统再将GUI的图形界面调入，这时我们就可通过触摸屏、软键盘、键盘（自定义或标准PS/2）与手持机进行交互，以便运行我们自己所做的程序，在LCD上观查运行的结果。

三、采用此方案需要解决的问题所采取的措施。

1、bootloader,因为其直接关系到系统内核的引导，是系统中重要的一环，（因bootloader的源码还没有公开，国外的lineo公司在提供开发板时在板上已经固化好bootloader,关于量产后的bootloader的提供国外的LINEO就要收到lincnes.就是因为bootloader的特殊地位，在国内的开发板级的提供上，还没有公司公开发布可以提供VZ嵌入LINUX的开发系统。但值得庆幸的是，我们工作室开发出自己的bootloader程序。有bootloaer就可以在不进入板上的操作系统就可与开发板进行交互，比如在线烧录、内存修改、程序下载等。而国内的华恒公司就没有bootloader 需要进入操作系统后对开发板进行处理。

2、编译器及LINUX的系统对VZ的支持上，需要购买能支持VZ328的开发套件，最主要的是这个套件中的一个补丁程序，可以使编译器对VZ328顺利编译通过。从网上下载的操作系统和编译器只能够支持对EZ328编译，也就是华恒的那一套。

3、GUI接口及触摸屏、软键盘驱动等人机交互程序的购买。因这此对于系统的开发进度与性能有着至关重要的作用，如果时间充许可以自行开发，这样做的难度将会很大。也可以考虑从第三方购买。当然我们工作室外些已经完成了。

四、可以提供我们嵌入式LINUX系统支持的第三方的情况

1、公司

a.北京共创开源软件公司，其有对嵌入ARM有成熟的LINUX系统的GUI解决方案，对DragONBall体系还没有成熟的方案，主要是指它的GUI部分。但价钱将会很贵。

b.中国科大合肥的华恒科技网络有限公司，其能够提供EZ的开发板及相应LINUX套件，但对于VZ来说还没有发布。

c.国外的Lineo公司，提供LINUX系统全套开发支持包括开发板和开发编译系统，开发板报价为775美金，有一个关键性的开发套件PRE10可能得495美金，共为1270美金。英文支持较好，但本地支持不够好，亚洲只有日本与台湾有办理处。

五、当前国内LINUX嵌入式操作系统的发展情况

在中国，嵌入式操作系统可分为两大类型：一类是自主版权的操作系统，另外一类是基于Linux的操作系统。近年来，嵌入式Linux进展较快。在中国，以Linux为基础的嵌入式操作系统比较活跃，其中中软Linux、红旗Linux、东方Linux是业界的代表。中软总公司以数控平台为背景，推出了中软Linux3.0.中软嵌入式Linux是实时系统，这套基于Linux的嵌入式系统不仅满足了数控机床的需求，同时可以应用于其它工业控制范畴。红旗Linux把工控和信息家电作为首要的发展范畴。红旗Linux为用户提供了Windows风格的控件集、图形中文环境和嵌入式数据库的研发东西。中科红旗公司研发出了针对工控范畴的嵌入式Linux系统。东方Linux是凯思集团推出的产品。凯思路程经过过程与中芯微合作，已经推出了网络计算机（NC）。采用东方Linux的NC系列产品除具有传统终真个功效之外，还具有本地计算能力，用户可以路程经过过程NC使用安装在服务器上的应用步伐，并可以使用多种本地软件。该产品工作方式基于集中与开放网络服务的运算标准样式，兼容多种网络协议标准，用户可以在任意地点路程经过过程网络连接设备，实时拜候服务器真个应用步伐。该产品可应用于政府、国防、教育、商业、金融等范畴。

附：基于Motorola的68K体系结构的DragonBall 68VZ328处理器

一、应用介绍：

DragonBall系列是准32位嵌入式CPU,因其价格低，功能强大，被很多PDA厂家采用，商务通、快易通、名人、震旦都有其CPU的PDA.而在其精华所在应该是Motorola在推出DragonBall这个体系CPU同时所做的那款宝典828,但因此RF部分采用的是FLAX协议，全国无线寻求统一频点，而没有推开，接下摩式放弃自己的手写慧笔、放弃寻呼市场，当然也就放弃了PDA市场，而成为一个PDA方案的提供商。但提供芯片所带结他的利润要比做PDA省事而且好的多。

DragonBall这款CPU除主要用于PDA外，还可用于一些手持终端上，比如POS、数据采集终端。还可用于固定终端，比如收款机、采票机、医疗设备、电脑电话上，同时也可用于电子书、MP3主控CPU上。

该款CPU在今后几年将以绝对优势大面积占领市场，其势将直逼51,因此很多公司都准备开发其产品，当然也有有数的几个公司在开发其嵌入的LINUX操作系统，我们东恒工作室也是一个，但不是公司，是个同学组成的团队，LINUX已成功运行，GUI及一些应用都已完成。最后的工作与有识公司合作，共创品牌了。

二、支持的操作系统：
2.1 Motorola PPSM 实时单任务操作系统。
2.2 ATI Nuclues 实时多任务操作系统。
2.3 Microsoft WindowsCE 操作系统。
2.4 Linux
2.5 PalmOS

三、主处理器特性：
3.1 基于FLX68K核。
3.2 外围芯片选择逻辑和总线接口，寻址空间达4G.
3.3 时钟产生模式和电源控制。
3.4 76个并行通用目的I/O口。
3.5 两个脉冲宽度调节器，和一个PWM输出。
3.6 两个通用目的定时器。
3.7 两个串行SPI.
3.8 两个UART和红外接口支持。
3.9 内部LCD控制器，支持STN彩色及单色，分辨率可达640*512.
3.10 计数可达512天的实时实钟。
3.11 内部WatchDog
3.12 DRAM 控制器支持EDO 和SDRAM.
3.13 ICE 仿真模式支持。
3.14 Bootstrap 模式支持。
3.15 外部时钟32.768KHz,内部33MHz,5.4MIPS.
3.16 9个中断输入口，7级中断，4个可专用于键盘中断。
3.17 处理器性能与速度比EZ328要高一倍以上。