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1、第26卷第5期核电子学与探测技术Vol.26No.52006年9月NuclearElectronics&DetectionTechnologySept.2006嵌入式Linux系统在PowerPC上的实现叶梅,赵京伟,初元萍(中国科学院高能物理研究所,北京100049)摘要:介绍了一个在PowerPC上建立嵌入式Linux操作系统的应用实例。该系统的主要目的是用于VME总线设备的测试,也可用于小型数据获取与控制系统。建立系统的过程中充分考虑到软件开发以及PowerPC的特点,为开发者提供两种可选的程序编译测试方法。介绍了几种典型嵌入
2、式操作系统,比较商业嵌入式系统与主流Linux嵌入式系统的异同以及它们的优缺点;就如何根据特定目标板建立一个可裁减的嵌入式Linux操作系统做了详细的阐述;给出了一个可以成功运行的测试实例。关键词:BESIII数据获取系统;VME;PowerPC;Linux;嵌入式操作系统中图分类号:TP39文献标识码:A文章编号:0258-0934(2006)05-0614-05发商有上百家,它们各具特色,在标准化方面Linux作为一个免费的操作系统,它为编IEEE协会也制定了实时UNIX系统标准程人员提供了一个开放的平台,不受商业产品POSIX
3、1001.4系列协议。这其中较典型的嵌LICENCE的限制,将为系统开发节省大量资入式系统有VxWorks、QNX、以及基于Linux金。为此,研究并开发Linux作为PowerPC系的嵌入式系统等,下面简述几个典型的嵌入式列目标板的操作系统,可以为小型数据获取系操作系统的特点。统、测试与控制系统的解决方案提供一个有益WindRiver的VxWorks是专门为实时嵌的参考。入式系统设计开发的操作系统软件,可以提供高效的实时任务调度、中断管理、实时系统资源1典型嵌入式系统以及实时的任务间通信。是嵌入式系统领域中典型嵌入式系统是以应用为
4、中心,计算机使用较广,市场占有率较高的系统,它支持多种技术为基础,软硬件可裁剪,适应于特定应用系处理器,如x86、PowerPC、Motorola68xx和统,对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要SunSparc等。但使用的是和UNIX不兼容的求的专用计算机系统。商业的嵌入式实时系统环境,大多数的VxWorks的API是专有的,采经过多年的发展,先后从实模式进化到保护模用GNU的编译和调试器。QNX是一个微内式,从微内核技术进化到超微内核技术,在系统核实时操作系统,其内核仅提供4种服务:进程规模上也从单处理器的RTOS发展到支持
5、多调度、底层网络通讯和中断处理。因此它的内处理器的RTOS,在操作系统研究领域形成了核非常小巧(QNX4.x大约为12kB),而且运行一个重要分支。一个好的嵌入式实时系统必须速度及快。其他OS服务都是一些可选的配合具有稳定的性能,实时性,方便的开发环境,标进程。准兼容性等诸多因素。目前存在的RTOS开嵌入式Linux是指对Linux经过小型化裁剪后,能够固化在容量只有几百k字节或几M收稿日期:2005-07-09字节的存储器芯片或单片机中,应用于特定嵌作者简介:叶梅(1973-),女,北京人,工程师,从事入式场合的专用Linux操作
6、系统。Linux核心数据获取及计算机方面的研究操作系统本身的微内核体系结构相当简单,网614络和文件系统以模块形式置于微内核的上层,MVME2431单片机,它的CPU是Power-驱动程序和其他部件可以在运行时作为加载模pc750,采用精简指令集(RISC)。目标板上有块编译或者添加到内核。这为构造定制的可嵌两个大小分别为8M和1M的闪存(Flash入式系统提供了高度模块化的构件方法。而在Memory):BANKA和BANKB,其中BANKB特定情况下该系统可结合定制的瞬间驱动程序内随出厂设置有一个PPCBUG软件作为系统和应用程序
7、以提供附加功能。嵌入式Linux的初始调试工具。它提供简单的硬件初始化、网开发和研究是目前操作系统领域的一个热点。络设置、读写、诊断等功能;通过串口和显示终典型的嵌入式Linux系统如MontavisaLinux、端相连。RTLinux、LynxOS、和uClinux等。其中2.1建立开发平台MontaVistaLinux的前身是HardHatLinux,由于嵌入式系统自身的特殊性,受限于嵌它采用标准的Linux内核2.4.2,对内核部分入式系统自身资源与空间的限制,系统及应用进行了高度的裁剪、配置,性能稳定,同时还配软件的开发一般
8、采用主机-目标机模式。嵌入备了优先级驱动的实时调度器来实现实时性。式开发环境运行在开发主机上,开发主机可以是针对嵌入式设备的实时、专业的嵌入式操作是工作站、PC机等,运行的操作系统多为系统。RTLinux实现了一个小的实时核心,仅UN
