第十五章 嵌入式Linux

1 开源开放的Linux
  1994年3月Linux1.0发布，代码量17万行。
  1996年6月Linux2.0发布，代码约有40万行，可以支持多种处理器。
  1998年，Redhat Linux出现。
  2000年以后，Linux发展迅速。从桌面到服务器到嵌入式领域。
  Linux没有独立的知识产权。
  Linux体系结构是公开的，原代码是开放的，系列的免费开发工具和开发环境，大量的免费文档，广泛的技术支持。
  Linux的缺点：Linux是非实时的操作系统，而嵌入式系统一般都要求实时。Linux本身需要的硬件资源较多，而嵌入式系统是资源有限的。

2 嵌入式Linux的特点
  嵌入式Linux基于Linux,但不完全相同。 嵌入式Linux有对实时性的要求。
  嵌入式Linux的定制内核：采用Microkernel，特点是内核体积小，占用的资源少。
  它继承了Linux的优点。可以进行定制化的改造。对嵌入式硬件有非常好的支持。
  典型的嵌入式Linux：RTLinux，Android，Moblin。
  Android的特点：完整的，开放的，免费的手机平台。它包括了操作系统，中间件，用户界面和应用软件，这是一个平台而不单单是个操作系统。
  Moblin更多的是为带数据互联功能的移动设备设计。

3 ARM-Linux操作系统的内存管理：
  存储管理是一个很大的范畴。存储管理机制的实现和具体的CPU以及MMU的结构关系非常紧密。操作系统内核的复杂性相当程度上来自内存管理，对整个系统的结构有着根本性的深远影响。
  MMU-内存管理单元：其主要作用是两个方面：地址映射和对地址访问的保护和限制。MMU可以内置在芯片中，也可以作为协处理器。
  ARM存储管理机制是按段进行地址映射方式和页面映射方式管理。

4 MMU相关的最主要的寄存器有三个：控制寄存器，地址转换表基地址寄存器，域访问控制寄存器。

5 ARM-Linux内核将4GB虚拟地址空间分为两个部分：高端的1G为系统空间，低端的3G为用户空间。

6 ARM的CSPR
  程序状态寄存器CSPR：保存ALU中的当前的操作信息，控制允许和禁止中断，设置处理器的运行模式。
  寄存器R13在ARM指令中常用作堆栈指针

7 ARM堆栈模式
  用户模式(usr)
  ARM处理器正常的程序执行状态。
  快速中断模式(fiq)
  用于高速数据传输或通道处理。
  外部中断模式(irq)
  用于通用的中断处理。
  管理模式(svc)
  操作系统使用的保护模式。
  数据访问终止模式(abt)
  当数据或指令预取终止时进入该模式，可用于虚拟存储及存储保护。
  系统模式(sys)
  运行具有特权的操作系统任务。
  未定义指令中止模式(und)
  当未定义的指令执行时进入该模式，可用于支持硬件协处理器的软件仿真

7 ARM-Linux的中断响应和处理
struct hw_interrupt_type {
const char * typename;
unsigned int (*startup)(unsigned int irq);
void (*shutdown)(unsigned int irq);
void (*enable)(unsigned int irq);
void (*ack)(unsigned int irq);
void (*end)(unsigned int irq);
void (*set_affinity)(unsiged int irq,unsigned long mask);
};
 

8 嵌入式Linux文件系统简介
  嵌入式文件系统要为嵌入式系统的设计目的服务，不同用途的嵌入式操作系统下的文件系统在许多方面各不相同。
  嵌入式Linux常用文件系统：第二版扩展文件系统（Ext2fs），JFFS，YAFFS。

9 Linux文件系统框架和特性
  现代操作系统都提供多种访问存储设备的方法
  Linux文件系统有两条独立控制设备驱动的途径
   通过设备驱动的接口
   通过文件管理器接口

10 嵌入式Linux与Windows Mobile
  嵌入式Linux：开放开源，有开源社区的支持，由多个公司开发，支持嵌入式Linux的厂商众多，应用领域广泛，免费。
  Windows Mobile：部分开放，由微软开发维护，有微软的技术支持，有相关开发社区，支持的厂商众多，应用领域比较广泛，版权/许可证费用。