由于目前的目標(biāo)裝置，都必須嵌入極為復(fù)雜的功能，所以嵌入式操作系統(tǒng)(embedded system)成為嵌入式系統(tǒng)不可或缺的要素。由于嵌入式系統(tǒng)是功能導(dǎo)向的系統(tǒng)，因此必須設(shè)計(jì)、選擇或購買正確(或適合)的目標(biāo)裝置，才能開始實(shí)作并嵌入嵌入式系統(tǒng)。因此，嵌入式系統(tǒng)技術(shù)是以功能、與目標(biāo)裝置為分類的1種技術(shù)。

例如，與pda相關(guān)的目標(biāo)裝置(即硬件)、與mp3播放器相關(guān)的目標(biāo)裝置、與3g手機(jī)相關(guān)的目標(biāo)裝置...等等；使用這些目標(biāo)裝置所開發(fā)的特定功能系統(tǒng)，便是pda的嵌入式系統(tǒng)、mp3音樂播放的嵌入式系統(tǒng)、3g手機(jī)的嵌入式系統(tǒng)。

embedded linux其實(shí)并不是1個(gè)操作系統(tǒng)，而是代表應(yīng)用linux系統(tǒng)于embedded system的名詞。embedded linux的技術(shù)核心主軸是在研究如何將linux系統(tǒng)嵌入至嵌入式目標(biāo)裝置里。

embedded linux是基于linux系統(tǒng)的特殊應(yīng)用，當(dāng)然也要符合眾多標(biāo)準(zhǔn)才行。lsb與fhs標(biāo)準(zhǔn)是重要的2大標(biāo)準(zhǔn)，跟隨標(biāo)準(zhǔn)不但可以提供系統(tǒng)間的兼容性，也可以提供我們1個(gè)linux系統(tǒng)的建構(gòu)依據(jù)。

gnu/linux的2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)

由fsg (free standards group) 所主持的 lsb (linux standard base) 項(xiàng)目即是在制定 gnu/linux 標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)lsb標(biāo)準(zhǔn)所發(fā)展的gnu/linux系統(tǒng)，才能提供應(yīng)用程序最小的可執(zhí)行環(huán)境，并且可在依循lsb標(biāo)準(zhǔn)的linux distributions上執(zhí)行無誤。例如，我們可以在符合lsb標(biāo)準(zhǔn)的red hat linux上發(fā)展應(yīng)用程序，只要自行發(fā)展的embedded linux系統(tǒng)符合lsb標(biāo)準(zhǔn)所訂定的規(guī)范，應(yīng)用程序就可以順利移植到embedded linux上執(zhí)行。

lsb標(biāo)準(zhǔn)提供我們發(fā)展embedded linux的依據(jù)，雖然embedded linux系統(tǒng)是最小化的linux，但因?yàn)閑mbedded linux是嵌入式系統(tǒng)的軟件平臺，所以我們不能任意精簡linux系統(tǒng)，在精簡的過程中仍要保留最基本的操作系統(tǒng)環(huán)境，而lsb的標(biāo)準(zhǔn)正是在制定這些基本的需求。

fhs全名為filesystem hierarchy standard，是定義檔案與目錄標(biāo)準(zhǔn)的文件，fhs的標(biāo)準(zhǔn)，定義了目錄與檔案的擺放位置，而unix-like的系統(tǒng)則是根據(jù)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，管理整個(gè)檔案結(jié)構(gòu)。因此，不管是系統(tǒng)廠商、linux/unix distribution發(fā)展者、應(yīng)用程序作者、套件管理者、系統(tǒng)維護(hù)人員都應(yīng)該要依照fhs的標(biāo)準(zhǔn)來管理unix系統(tǒng)的目錄與檔案。

embedded linux的特色是大量使用自由軟件、與開放源碼軟件(foss- free & open source softwar)資源，任何你想要的軟件，幾乎都能在網(wǎng)絡(luò)上找到自由軟件已經(jīng)成為embedded linux技術(shù)的重要支柱。自由軟件資源包山包海，舉凡應(yīng)用程序、系統(tǒng)工具、網(wǎng)絡(luò)工具、鏈接庫、圖形接口、小型瀏覽器、程序發(fā)展工具...等等都能找得到。

busybox

busybox是重要的embedded linux工具箱，這個(gè)工具箱提供基本的unix指令、系統(tǒng)程序(daemon)與開機(jī)程序(init process)。busybox用來建造1個(gè)基本、最小化且可開機(jī)的linux系統(tǒng)，由于busybox里的指令與工具都經(jīng)過最小化處理，因此已經(jīng)是目前主要應(yīng)用在embedded linux實(shí)作上的開放源碼項(xiàng)目了。

embedded linux的組成

圖 embedded linux整體架構(gòu)

embedded linux平臺除了linux kernel外，還包含共享鏈接庫(shared library)。shared libraries是linux kernel的重要支持，并且也是linux架構(gòu)里獨(dú)立的1層。在應(yīng)用程序方面，許多現(xiàn)存的開放源碼項(xiàng)目都可以直接移植到arm9平臺。但這里所指的移植是對原始碼進(jìn)行跨平臺編譯(cross compile)，并不是bsp(board support package)的移植。

跨平臺編譯

因?yàn)殚_放源碼開發(fā)工具的特性，在應(yīng)用程序級別的移植工具上，可以有1套比較系統(tǒng)化的方法，也有相關(guān)的工具與環(huán)境可以使用，目前最熱門的跨平臺編譯環(huán)境為openembedded。開放源碼軟件采用gnu autoconf與gnu automake來撰寫編譯法則(makefile)，因此實(shí)務(wù)上，要將應(yīng)用程序移植到arm9平臺，大部分案例只需要做跨平臺編譯即可。要了解如何將原始碼移植到arm9平臺，需要學(xué)會(huì)gnu autoconf以及gnu automake的使用。

gnu autoconf

autoconf是m4宏的擴(kuò)充套件，可以用來自動(dòng)設(shè)定軟件套件的原始碼。autoconf會(huì)產(chǎn)生1個(gè)協(xié)助程序編譯的設(shè)定文稿執(zhí)行檔(configuration script)，以方便編譯原始碼前進(jìn)行系統(tǒng)檢查與設(shè)定，使用gnu autoconf時(shí)，必須安裝gnu m4套件。

gnu automake

automake是自動(dòng)產(chǎn)生makefile.in的工具，需配合autoconf使用，以產(chǎn)生可以讓gnu make自動(dòng)編譯原始碼的”makefile”檔案。

gnu make

gnu make會(huì)根據(jù)“makefile”來自動(dòng)編譯程序，而編譯完成的程序?yàn)閳?zhí)行文件。gnu make的重要特點(diǎn)，是沒有特定程序語言限制，甚至可以應(yīng)用在非程序語言編譯的環(huán)境中，例如：系統(tǒng)維護(hù)工作與套件安裝，因此gnu make可以說是系統(tǒng)自動(dòng)化的好工具。

gnu make根據(jù)“makefile”檔案里所定義的規(guī)則，執(zhí)行unix命令，簡單的makefile