嵌入式技術(shù)帶動開源Linux操作系統(tǒng)的發(fā)展
出處:王麗英 發(fā)布于:2011-09-02 11:57:02
Linux是一類Unix計算機操作系統(tǒng)的統(tǒng)稱。Linux操作系統(tǒng)的內(nèi)核的名字也是"Linux".Linux操作系統(tǒng)也是自由軟件和開放源代碼發(fā)展中著名的例子。嚴(yán)格來講,Linux這個詞本身只表示Linux內(nèi)核,但在實際上人們已經(jīng)習(xí)慣了用Linux來形容整個基于Linux內(nèi)核,并且使用GNU工程各種工具和數(shù)據(jù)庫的操作系統(tǒng)。Linux得名于計算機業(yè)余愛好者LinusTorvalds.
今日電子:嵌入式微處理器作為嵌入式系統(tǒng)的器件,對嵌入式設(shè)備的性能起著關(guān)鍵作用。在嵌入式微處理器領(lǐng)域,您認(rèn)為近幾年出現(xiàn)了哪些新技術(shù)?嵌入式微處理器有哪些發(fā)展方向?

MIPS科技公司市場總監(jiān)Mark Throndson:橫向技術(shù),像32位微控制器和FPGA將隨著廣泛應(yīng)用繼續(xù)走向繁榮。對于FPGA,小批量的產(chǎn)品更為適合。對于大批量的垂直應(yīng)用,我們將看到像在數(shù)字電視的SoC上集成MIPS處理器那樣繼續(xù)采用定制ASIC.
不管業(yè)務(wù)模式如何,多核就是這樣。摩爾定律不能為明天的嵌入式應(yīng)用繼續(xù)提供增加裕量,尤其是在融合的消費電子設(shè)備。在這些設(shè)備中,性能要求一直在不斷增加。多核可以并行多項工作并降低功耗。我們的MIPS32 1004K一致多處理系統(tǒng)中的多線程使多核解決方案更加有效。
軟件工程成本每年都在以大約20%~25%的速度遞增,而超過50%的設(shè)計成本都是在90nm及以下的軟件。這種趨勢意味著公司必須更多地利用標(biāo)準(zhǔn)IP核來保持競爭優(yōu)勢。越來越多的軟件還意味著強大的調(diào)試工具非常重要。在線儀器尤其重要,因為它可改善深層子系統(tǒng)及其接口的可視性。沒有這種可視性,設(shè)計人員就無法滿足成本和上市時間的要求。
MIPS技術(shù)公司是一家設(shè)計制造高性能、次及嵌入式32位和64位處理器的廠商,在RISC處理器方面占有重要地位。1984年,MIPS計算機公司成立。1992年,SGI收購了MIPS計算機公司。1998年,MIPS脫離SGI,成為MIPS技術(shù)公司。MIPS公司設(shè)計RISC處理器始于二十世紀(jì)八十年代初,1986年推出R2000處理器,1988年推R3000處理器,1991年推出款64位商用微處器R4000.之后又陸續(xù)推出R8000(于1994年)、R10000(于1996年)和R12000(于1997年)等型號。

賽靈思亞太區(qū)市場與應(yīng)用總監(jiān)張宇清:嵌入式微處理器是嵌入式系統(tǒng)的器件。根據(jù)用途,可分為以下四種:嵌入式微控制器(MCU),嵌入式微處理器(EMPU),嵌入式DSP處理器(DSP)和嵌入式片上系統(tǒng)(SOC)。嵌入式微處理器市場已成為眾家必爭之地,有如近英特爾Atom處理器將與ARM在嵌入式領(lǐng)域正面沖突。英特爾希望進(jìn)一步降低Atom處理器成本,也意味著該公司試圖從消費性電子、嵌入式、手持式與當(dāng)紅的Netbook等四個領(lǐng)域,吸引更多客戶。
賽靈思公司(NASDAQ:XLNX)是完整可編程邏輯解決方案的領(lǐng)導(dǎo)廠商,占有該市場超過一半以上的份額,2008年度賽靈思公司的收入為19.1億美元。賽靈思屢獲殊榮的各種產(chǎn)品,包括硅片、軟件、IP、開發(fā)板、入門套件,可使設(shè)計者為多種終端市場提供應(yīng)用并大大縮短上市時間,包括航天/國防、汽車、消費類、工業(yè)和有線/無線通訊等。賽靈思公司總部設(shè)在美國加州圣何塞,并在科羅拉多、愛爾蘭、日本和新加坡設(shè)有重要的運營設(shè)施。賽靈思于1990年在納斯達(dá)克公開上市(NASDAQ:XLNX),并在之后的每個財年都擁有良好的運營現(xiàn)金流。2008財政年度,公司在亞太區(qū)的收入占了總收入的29%.

Microchip高性能單片機部產(chǎn)品營銷經(jīng)理Lucio Di Jasio:出于對技術(shù)的慎重,嵌入式控制市場較之個人電腦業(yè)始終略顯保守。舉例來說,嵌入式控制應(yīng)用固守5V技術(shù),因而幾年來應(yīng)用的體積始終不盡如人意。近,這樣的情況大有改觀。3V及更低電壓的技術(shù)幾乎已經(jīng)遍及所有的應(yīng)用領(lǐng)域,只有一部分汽車應(yīng)用仍采用5V技術(shù)。采用較低的電壓促使應(yīng)用體積的縮小,進(jìn)而可以提高集成度。8位單片機領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化。如今,對于8位單片機而言,帶有128KB閃存,既具有種類繁多的傳統(tǒng)數(shù)字和模擬外設(shè)(定時器、PWM和ADC等),又能提供以太網(wǎng)和全速USB接口,已經(jīng)不是什么稀罕事了,而在過去這些往往是大很多的架構(gòu)才有的"".16位領(lǐng)域也經(jīng)歷了類似的變革,在較為傳統(tǒng)的單片機架構(gòu)中融入了DSP功能(這種新的器件稱為DSC,即數(shù)字信號控制器),從而實現(xiàn)更高的性能,而價位又是大多數(shù)電機控制和數(shù)控電源應(yīng)用承擔(dān)得起的。然而,近兩年根本的創(chuàng)新當(dāng)屬32位單片機這一旨在滿足型嵌入式控制應(yīng)用而設(shè)計的新產(chǎn)品,32位單片機不僅經(jīng)濟(jì)高效而且易于使用。
Microchip Technology Incorporated(納斯達(dá)克股市代號:MCHP)是的單片機和模擬半導(dǎo)體供應(yīng)商,為數(shù)以千計的消費類產(chǎn)品提供低風(fēng)險的產(chǎn)品開發(fā)、更低的系統(tǒng)總成本和更快的產(chǎn)品上市時間。Microchip公司自成立以來,就密切關(guān)注嵌入控制半導(dǎo)體產(chǎn)品市場。為了占領(lǐng)市場,集中了所有的技術(shù)、設(shè)計、生產(chǎn)、銷售等各方面資源發(fā)展了兩大拳頭產(chǎn)品:PIC8位單片機(MCU)和高品質(zhì)的串行EEPROM.到目前為止,Microchip公司已推出微控制器外圍設(shè)備、模擬產(chǎn)品、RFID智能卡、KEELOQ保安產(chǎn)品,可設(shè)計出更全面,更具價值的嵌入控制系統(tǒng)方案,以滿足用戶日益增長的需求

麥克泰公司董事長何小慶:嵌入式處理器和微控制器(MCU)的界限變得模糊,二者體系架構(gòu)都在向著ARM、X86 SoC發(fā)展,處理能力已經(jīng)接近桌面電腦;嵌入式處理器的功耗越來越低,未來嵌入式智能裝置可以長效和不間斷地運行,超低功耗處理器和技術(shù)發(fā)展空間很大;互聯(lián)網(wǎng)將改變傳統(tǒng)嵌入式處理器設(shè)計和應(yīng)用,面向互聯(lián)網(wǎng)和Web2.0的嵌入式處理器將大有可為。
京麥克泰軟件技術(shù)有限公司系中美合作企業(yè), 1995 年在北京成立, 2000 年在上海設(shè)立辦事處,公司長期致力于引進(jìn)國外先進(jìn)嵌入式軟件產(chǎn)品,產(chǎn)品主要包括Abatron BDI3000/BDI2000 通用JTAG仿真器,J&D CodeViser手機ARM仿真器,Computex ARM、SH、Xilinx仿真器,Signum ARM和DSP JTAG仿真器;IAR 的8位、16位、ARM、CodeFire 軟件工具,USI LinuxScope Linux內(nèi)核開發(fā)調(diào)試器,CodeSourcery Sourcery G++集成開發(fā)工具,新一代Atollic ARM平臺集成開發(fā)工具;MontaVista Linux操作系統(tǒng)開發(fā)平臺,Micrium μC/OS-II/μC/OS-III單片機操作系統(tǒng)及組件FS,GUI,USB,CAN等,測試軟件Parasoft以及其它中間件軟件包:Interniche網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧,Unicoi網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧和實時流媒體協(xié)議及VoIP解決方案,瑞典Mimer嵌入式數(shù)據(jù)庫,Goahead embeddedMIND網(wǎng)絡(luò)管理軟件;EmbeddedPlanet PowerPC OEM板卡,Innovative Integration TI DSP數(shù)據(jù)采集單板;SystemVue 和Genesys通信和射頻設(shè)計軟件等近20余種軟件和工具產(chǎn)品。
今日電子:嵌入式操作系統(tǒng)是嵌入式設(shè)備與用戶交流的接口,目前有哪些主流的嵌入式操作系統(tǒng)?您比較看好哪些操作系統(tǒng)的發(fā)展?

MIPS科技公司副總裁Rick Leatherman:SoC的操作系統(tǒng)要求初是由小占位空間的實時操作系統(tǒng)(RTOS)提供的,如ThreadX、Integrity、VxWorks、Nucleus和QNX等。隨著消費電子的需求,如機頂盒、DVD和數(shù)字電視及其功能的不斷擴展,作為嵌入操作系統(tǒng)的Linux開始獲得青睞。在小占位空間RTOS仍在廣泛采用的同時,Linux迅速增長,現(xiàn)已成為消費產(chǎn)品領(lǐng)域廣泛采用的操作系統(tǒng)。由于對潛在的Linux應(yīng)用沒有限制,大多數(shù)的分析師認(rèn)為在可以預(yù)見的將來它將成為主要的操作系統(tǒng)。
MIPS架構(gòu)一直得到了卓越的小占位空間的實時操作系統(tǒng)的廣泛支持。隨著Linux越來越多獲得市場認(rèn)可,很明顯MIPS架構(gòu)是天作之合,必須記住MIPS架構(gòu)初是為運行UNIX而設(shè)計的,Linux是UNIX的直系后裔。MIPS架構(gòu)確實是完美的Linux引擎。
張宇清:主流的嵌入式操作系統(tǒng)有Windows CE、Symbian、嵌入式Linux、VxWorks、uC/OS等。目前各種嵌入式Linux操作系統(tǒng)正迅速發(fā)展,已經(jīng)形成了能與Windows CE等嵌入式操作系統(tǒng)進(jìn)行有力競爭的局面。嵌入式Linux操作系統(tǒng)的迅速崛起,主要由于人們對自由軟件的渴望與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的特制性,要求提供系統(tǒng)源碼層次上的支持,而嵌入式Linux正適應(yīng)了這一需求,它不僅具有開放源代碼、系統(tǒng)內(nèi)核小、效率高、內(nèi)核網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)完整的有點,且裁減后的系統(tǒng)很適于如信息家電等嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)。嵌入式Linux操作系統(tǒng)的產(chǎn)品化及可靠性是目前受制約的一個重要因素。
WindowsCE作業(yè)系統(tǒng)是Windows家族中的成員,專門設(shè)計給掌上型電腦(HPCs)所使用的電腦環(huán)境。這樣的作業(yè)系統(tǒng)可使完整的可攜式技術(shù)與現(xiàn)有的Windows桌面技術(shù)整合工作。WindowsCE被設(shè)計成針對小型設(shè)備(它是典型的擁有有限內(nèi)存的無磁盤系統(tǒng))的通用操作系統(tǒng),WindowsCE可以通過設(shè)計一層位于內(nèi)核和硬件之間代碼來用設(shè)定硬件平臺,這即是眾所周知的硬件抽象層(HAL)(在以前解釋時,這被稱為OEMC(原始設(shè)備制造)適應(yīng)層,即OAL;內(nèi)核壓縮層,即KAL.以免與微軟的WindowsNT操作系統(tǒng)HAL混淆)。不象其它的微軟Windows操作系統(tǒng),WindowsCE并不是代表一個標(biāo)準(zhǔn)的相同的對所有平臺適用的軟件。為了足夠靈活以達(dá)到適應(yīng)廣泛產(chǎn)品需求,WindowsCE采用標(biāo)準(zhǔn)模式,這就意味著,它能夠由一系列軟件模式做出選擇,從而使產(chǎn)品定制。另外,一些可利用模式也可作為其組成部分,這意味著這些模式能夠通過從一套可利用的組份做出選擇,從而成為標(biāo)準(zhǔn)模式,通過選擇,能夠達(dá)到系統(tǒng)要求的模式,OEM能夠減少存儲腳本和操作系統(tǒng)的運行。
隨著硬件技術(shù)、應(yīng)用需求和開發(fā)需求的變化,如,微電子技術(shù):芯片的集成技術(shù)和片上系統(tǒng);強實時、高可靠應(yīng)用需求:飛機、火箭控制等;開發(fā)需求:信息家電等,需要越來越多的研究和設(shè)計人員參與嵌入系統(tǒng)的開發(fā),如同臺式系統(tǒng)一樣嵌入系統(tǒng)需要使用方便、功能強大的開發(fā)系統(tǒng),嵌入操作系統(tǒng)也需要支持面向?qū)ο蠛涂芍赜玫燃夹g(shù)。
Lucio Di Jasio:目前,這一市場仍可分為兩部分。一方面,存在大量相對高端的應(yīng)用,它們具備運行實時操作系統(tǒng)(可能是Windows CE或一個Linux衍生系統(tǒng))所需的資源。盡管這些操作系統(tǒng)已被壓縮至一度被認(rèn)為不可思議的小尺寸(2~4MB),但是這個大小對于依賴8位和16位單片機來符合其預(yù)算的嵌入式控制應(yīng)用來說,仍然是巨大而遙不可及的。
我個人認(rèn)為有意思的發(fā)展來自下面提及的另一個方面。GNU編譯器及一些兼容的GNU"工具鏈"(由一些16位和32位單片機的編譯器和函數(shù)庫提供)的使用開創(chuàng)了這樣的先河:使得嵌入式控制系統(tǒng)的設(shè)計人員有機會嘗試編寫開放式源代碼;就像潘多拉的盒子,一旦開啟就很難合上并重新置于一旁。但是,當(dāng)今的許多開放式源代碼都是針對Linux操作系統(tǒng)編寫的,正因為如此,人們才設(shè)計了以現(xiàn)代16位和32位單片機架構(gòu)(見上一個問題)為目標(biāo)的新一代RTOS來模擬Linux的一些功能。這些RTOS符合POSIX標(biāo)準(zhǔn)(例如,Rowebots公司的UNISON),其代碼尺寸比真正的Linux小一個數(shù)量級。Micrium uC/OS-II也值得一提,它符合MISRA C標(biāo)準(zhǔn),提供兼容OSEK的模塊和極大的安裝庫,甚至可以用在對安全性要求很高的應(yīng)用中。
運用類似于用在開放式源代碼方面的方法,還有一種新鮮而有趣的行銷模式:通過提供完全的基本RTOS平臺(完整的源代碼)來吸引新一代嵌入式控制設(shè)計人員,這是目前非常流行的做法。從freeRTOS的名稱不難看出,上述RTOS平臺正屬于這一類。您可能已經(jīng)預(yù)計到了,的RTOS無法提供足夠的支持。您必須依賴于論壇,事實上是依賴于集體提供的幫助和建議。對于那些需要支持的用戶,則可以輕松地將該版本升級至稱為SafeRTOS的收費版本。升級后的版本不僅通過了經(jīng)過的安全性測試并且符合IEC 61508標(biāo)準(zhǔn),還使您能夠全天候訪問和研發(fā)人員團(tuán)隊。
何小慶:嵌入式操作系統(tǒng)依然呈現(xiàn)百花齊放的態(tài)勢,以Linux為代表的開源操作系統(tǒng)的應(yīng)用逐漸成熟和穩(wěn)定,在消費電子產(chǎn)品上優(yōu)勢很大;各種私有的嵌入式操作系統(tǒng)在針對汽車、軍事、無線傳感網(wǎng)、智能卡等行業(yè)依然占據(jù)重要地位;面向移動互聯(lián)網(wǎng)裝置、面向安全的嵌入式操作系統(tǒng)將大有前途。

Lantronix亞太區(qū)銷售經(jīng)理歐竟成:越來越多的工程師使用的嵌入式Linux解決方案的原因如下:1.客戶可以很容易地獲得嵌入式Linux.2.由于它是一個開放source,客戶有更多的控制on low level.3.有許多第三者提供source code.但是,工程師使用嵌入式Linux時需要注意操作系統(tǒng)和硬件兼容性問題,這可能造成工程師的負(fù)擔(dān),因為他們更專注于開發(fā)應(yīng)用層。因此,一些客戶開始尋找全面解決方案的嵌入式系統(tǒng),這意味著硬件+操作系統(tǒng),這幫助他們縮短開發(fā)時間。

風(fēng)河中國區(qū)總經(jīng)理韓青:從總的發(fā)展趨勢來看,嵌入式操作系統(tǒng)正在大規(guī)模地從各產(chǎn)品廠商自行開發(fā)和維護(hù)的in-house操作系統(tǒng)向商業(yè)級RTOS的轉(zhuǎn)變。智能化、網(wǎng)絡(luò)化是當(dāng)今電子設(shè)備發(fā)展重要的趨勢。這種趨勢給設(shè)備軟件帶來的挑戰(zhàn)就是開發(fā)成本和復(fù)雜度激增,以致對于任何一家企業(yè),使用自己in-house的嵌入式操作系統(tǒng)根本不可能適應(yīng)市場競爭的需求和壓力。與此同時,Linux正在成為嵌入式軟件平臺的重要選擇,由于且開放源代碼,不僅顯著降低了嵌入式操作系統(tǒng)的使用成本,而且可以從廣泛的開放源代碼社區(qū)獲得豐富的資源。不過,與此同時所產(chǎn)生的新問題就是:開放源碼社區(qū)所獲得的各種資源質(zhì)量如何鑒定和把關(guān)?眾多來源如何實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化?因此,嵌入式Linux平臺的標(biāo)準(zhǔn)化成為其順利發(fā)展的關(guān)鍵。
版權(quán)與免責(zé)聲明
凡本網(wǎng)注明“出處:維庫電子市場網(wǎng)”的所有作品,版權(quán)均屬于維庫電子市場網(wǎng),轉(zhuǎn)載請必須注明維庫電子市場網(wǎng),http://hbjingang.com,違反者本網(wǎng)將追究相關(guān)法律責(zé)任。
本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它出處的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點或證實其內(nèi)容的真實性,不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時,必須保留本網(wǎng)注明的作品出處,并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
- ARM技術(shù)架構(gòu)與應(yīng)用開發(fā)實踐指南2026/1/6 10:40:19
- 嵌入式實時操作系統(tǒng)(RTOS)選型與移植技術(shù)指南2025/12/31 10:42:31
- 工業(yè)嵌入式系統(tǒng):通信接口技術(shù)選型與抗干擾設(shè)計實踐2025/12/15 14:36:53
- 深入解析嵌入式 OPENAMP 框架:開啟異核通信新時代2025/7/22 16:27:29
- 一文快速了解OPENWRT基礎(chǔ)知識2025/7/14 16:59:04









