1、嵌入式 Linux 编程入门与实践

嵌入式 Linux 编程入门与实践

1. 嵌入式 Linux 概述

嵌入式 Linux 在嵌入式计算领域多年来一直占据着重要地位。自 1999 年 Axis 发布首款 Linux 网络摄像机、TiVo 推出首款数字视频录像机（DVR）以来，Linux 在嵌入式设备中的应用愈发广泛。截至 2017 年，约有 20 亿台设备运行 Linux，涵盖大量运行 Android（基于 Linux 内核）的智能手机、数亿台机顶盒、智能电视和 Wi-Fi 路由器，还有车辆诊断设备、秤、工业设备和医疗监测单元等各类小型设备。

1.1 为何电视等设备需要 Linux

从表面上看，电视的功能只是在屏幕上显示视频流，似乎无需像 Linux 这样复杂的类 Unix 操作系统。但实际上，这是由摩尔定律决定的。英特尔联合创始人戈登·摩尔在 1965 年观察到，芯片上组件的密度大约每两年会翻一番。如今，大多数嵌入式设备的核心是高度集成的片上系统（SoC），包含一个或多个处理器核心，并与主内存、大容量存储设备和各种外设接口相连。SoC 的复杂度不断增加，其技术参考手册可能长达数千页。现代电视处理的视频流是数字的，可能经过加密，需要进行处理才能生成图像。此外，电视还可连接互联网，接收来自智能手机、平板电脑和家庭媒体服务器的内容，甚至可以用于玩游戏等。因此，需要一个完整的操作系统来管理这种复杂性。

1.2 Linux 被广泛采用的原因

• 功能丰富 ：Linux 拥有优秀的调度器、完善的网络栈，支持 USB、Wi-Fi、蓝牙、多种存储介质以及多媒体设备等，能满足各种需求。
• 多架构支