step by step 构建嵌入式Linux系统平台

前些日子写的一些文章,大家可以看看...

为了适应目前嵌入式系统操作平台在性能、成本、可靠性等各方面的要求，论述了以Linux作为操作系统平台的优势，分析了以PC104卡和CompactFlash卡构造带图形用户界面(GUI)的Linux系统的关键技术.

0 前言
嵌入式系统的商品化操作系统十分丰富，如Palm OS、VxWorks、pSOS、Neculeus和Windows CE等。高端嵌入式系统要求许多高级的功能，但其价格也相对昂贵，一般用户难以接受。微软的Windows CE也有此类功能，却不具备大多数嵌入式系统要求的实时性能，而且难以移植。
Linux为嵌入式系统提供了一个极有吸引力的选择，对于嵌入式系统而言，性能、成本和可靠性是最至关重要的三个因素。首先，众多文献资料表明，Linux是当前可获得的最简捷、最快速的操作系统 ，其性能优越之处，是把图形处理为一个用户级的应用，图形可根据需要被选择是否运行。Linux系统中存在适度复杂的图形界面，但是它们并没有与操作系统的内核紧紧捆绑在一起，图形界面可按需求关闭。这样就可以在Linux内核上运行专门为嵌入式系统定制的图形系统，从而获得优越的性能。其次，Linux系统源代码完全公开，可以用非常便宜的价格得到各种Linux分发版，不必考虑许可成本，将用户从许可证的限制中解脱出来，无需去为资金短缺而烦忧。Linux能正常运行于内存缺乏，容量紧张的系统中，减少在硬件升级上的开支。另外，在系统稳定性方面，Linux几乎不崩溃，Linux的稳定性是由于它没有像其它操作系统一样内核极其庞大。考察资料表明，Linux与其它Unix系统和大型操作系统如VMS、IBM大型机等一样具有相同的可靠性。在上述优势之外，Linux还拥有众多硬件支持的特点和强大的网络支持功能。正因为Linux在价格、性能、稳定性以及用户定制等方面的突出优势，用它来构建系统操作平台是一个很不错的解决方案。

1 开发中的关键问题及解决方案
1.1 硬件及软件环境
Linux系统的硬件环境以PC104卡为核心，卡上集成美国国家半导体公司（NS Geode）GX1 300MHz CPU,SVGA/LCD/LAN接口以及增强型IDE硬盘接口，支持CompactFlash卡。硬盘和光驱接至PC104的IDE1口，设置跳线使硬盘为主设备（master），光驱为从设备（slave），CompactFlash装在IDE2口，设为主设备，这样Linux识别CompactFlah卡为/dev/hdc,而硬盘和光驱分别为/dev/had,/dev/hdb.我的Linux开发系统是Red Hat 7.2版，通过PC104上的光驱安装在硬盘上。
CompactFlash卡容量为32M,如果系统的BIOS支持自动检测，应该可以直接探测到它。如果不行的话，需要自己输入卡的各项参数。确保不要带电插拔CompactFlash卡，因为这可能导致卡上数据的丢失。
    由于像Red Hat或Mandrake这样的Linux分发版体积庞大（如果带X-Windows基本都在1G以上），是不可能装在容量只有32M的CompactFlash卡上的。目前有许多小型的嵌入式Linux版本，比较有名的有：
ETLinux — 设计用于在小型工业计算机，尤其是 PC/104 模块上运行的 Linux 的完全分发版。
LEM — 运行在 386 上的小型（<8 MB）多用户、网络 Linux 版本。
LOAF — "Linux On A Floppy"分发版,运行在 386 上。
uClinux — 在没有 MMU 的系统上运行的 Linux。目前支持 Motorola 68K、MCF5206 和 MCF5207 ColdFire 微处理器。
出于深入了解Linux系统运行环境和机制的想法，建议自己构建Linux系统，这对于将来系统内核版本的升级和应用功能的拓展很有好处。选择Red Hat 7.2的Linux版本。