文件系统是嵌入式Linux操作系统必不可少的。但标准Linux支持大量的文件系统,因此除了满足系统的正常运行需要而保留一种外,其它的全部可以删 除,利用原有的设置选项可以移除。一般嵌入式设备文件系统主要使用RamDisk技术和网络文件系统技术。RamDisk可驻留于Flash,运行时加载 到内存中。
2、 精简运行环境
Linux通常的运行环境指用户运行任何应用的基础设施,主要包括函数库和基本命令集等。标准Linux系统同时向用户提供了静态和动态函数库。静态函数 库在生成应用时直接链接到用户应用中。动态库在应用运行时才链接。由于嵌入式系统应用一般都是在开发平台上预先生成的,因此嵌入式系统只需向应用提供动态 函数库。Linux应用运行所需的函数库主要有C库、数学库、线程库、加密库、网络通信库等。其中最基本的是C语言的运行库glib。这个库主要完成基本 的输入输出,内存访问,文件处理。一个标准的glib库大约要1200kB存储空间,考虑到嵌入式Linux内核往往很小,这种运行库实在太大,我们做了 一些精简的工作,方法有两种:(1)、使用静态连接的方法,完全不使用运行库动态连接;(2)、对这个库的函数进行精简。
在一个桌面系统上,使用动态连接可以带来许多好处。使用动态连接库,可以让应用程序跟函数库的更新、升级分离,便于维护,可以让同时运行的多个程序共享一 段代码。但是,在嵌入式系统中,很少有多个程序并行的可能,程序的维护,尤其是库函数的维护更新是不常见的。这时,使用静态连接的优势就极为明显。因为静 态连接可以只将库中用到的部分连接进程序。在应用程序较少(小于5)的情况下,静态连接可以达到较好的结果。为了便于将来扩充的需要,我们也采用第二种方 法,针对我们的需要,对库函数的内容进行精简,只保留一些基本功能,还有一种方法是采用其它的C语言运行库。但是这些库对兼容性影响很大。
基本命令集同样是运行用户应用的基础,主要包括初始化进程init,终端获取getty、Shell和基本命令等。嵌入式系统的启动过程可能与标准 Linux不同,例如跳过登录过程直接启动GUI等。这就要求修改init,getty等。标准Linux命令集同样由于体积问题无法直接应用于嵌入式环 境。目前,小命令集的解决方法主要有集成方法和汇编方法两种。集成方法采用集成公共部分减少命令集整体体积,用C实现,有较好的平台移植性;汇编方法则采 用汇编编程减少每个命令的体积.这样可使体积很小但其平台移植性较差。
3、 嵌入式Linux下的GUI
GUI在嵌入式系统或者实时系统中的地位越来越重要,比如PDA、DVD播放机、WAP手机等,都需要一个完整.漂亮的图形用户界面。这些系统对GUI的 基本要求包括:(1)、轻型、占用资源少;(2)、高性能;(3)、高可靠性;(4)、可配置。这些也成为评价嵌入式系统的重要指标。目前,嵌入式 Linux上的GUI主要有winCE、Micro Window、紧缩的X Window、MiniGUI(国内做得较好的自由软件之一)。标准 Linux的Xfree86由于体积庞大,运行环境要求高,无法运行于嵌入式环境。嵌入式GUI主要通过削减功能,降低性能来实现体积小和占用资源少。目前嵌入式Linux上 的GUI环境主要有两类:X类和win32类。X类GUI分为服务方和客户方两方。服务器方提供鼠标、键盘处理和显示功能,客户方是用户应用,服务方和客 户方通过socket接口和X协议通信。采用该方式十分有利于远程网络图形化服务,客户方和服务方可通过网络实现X协议和图形显示。典型的X类GUI有 Micro Window、紧缩的X Window等。win32类的GUI不存在客户方和服务方,每个任务都自成一体,任何任务间的切换、事件分发由专 门的管理任务负责。如wiCE、MiniGUI就是类似于win32类的GUI。
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