ARM CPU的操作系統(tǒng)選擇要點

　　使用嵌入式Linux系統(tǒng)有兩種途徑：

　　第一是用戶自己裝配(稱為DIY內(nèi)核)，你可以在www.kernel.org找到全部Linux代碼，或直接到ARM CPU的源代碼樹下www.armlinux.org.uk找到所需要的Linux版本的移植，或者某些半導體公司，如三星、Motorola在自己的網(wǎng)站或在自己的ARM評估板含有一個最小Linux內(nèi)核系統(tǒng)。如果這個最小內(nèi)核沒有包含GCC/GDB工具鏈，可能還要到GNU的網(wǎng)站下載全部的源代碼，然后再編譯生成所需要版本的ARM工具鏈和應用程序庫，這個過程是相當耗時和困難的。還需要指出，這種DIY內(nèi)核的配置，添加應用和驅(qū)動程序也是不標準的和復雜的，這是嵌入式系統(tǒng)的特殊性所在。

　　第二是選擇一個商業(yè)化的嵌入式Linux操作系統(tǒng)平臺。商業(yè)化的嵌入式Linux版本是針對嵌入式處理器，如ARM所優(yōu)化設計的，支持各種半導體廠家的評估板和主要的設備驅(qū)動，商業(yè)化的嵌入式Linux包含了文件系統(tǒng)、應用、實時性擴展和技術支持培訓服務，現(xiàn)今國外著名的商業(yè)化嵌入式Linux產(chǎn)品有：MontaVista Linux、Bluecat Linux、Timesys Linux、Metrowork Linux、Vlinux和Redhat Linux等，國內(nèi)也有紅旗、中軟、新華嵌入式Linux。

　　MontaVista Linux是MontaVista軟件公司于1999年推出的，它是目前全球優(yōu)秀的嵌入式Linux操作系統(tǒng)和工具供應商，MontaVista在嵌入式Linux的實時性、交叉開發(fā)工具、高可用性、動態(tài)電源管理等Linux技術要點方面具有領先地位。MontaVista Linux最版本是3.1，采用Linux 2.4.20，針對8種CPU系列(包含ARM和Xscale)優(yōu)化定制的商業(yè)化版本。

　　選擇象MontaVista Linux這樣商業(yè)化嵌入式Linux，可以讓用戶把時間和資金放在應用軟件和特定的硬件接口和設備驅(qū)動程序，使用商業(yè)化嵌入式Linux可以得到一定時間(一般是1年)的技術支持，升級和培訓(這很重要，因為Linux是每天都在變化的)。

　　商業(yè)化嵌入式Linux目前除國內(nèi)的產(chǎn)品外，價格還是很昂貴的，根據(jù)配置和服務時間，大約從幾千到幾萬美元，多數(shù)國內(nèi)用戶從資金和心理上還很難承受，商業(yè)化嵌入式Linux開發(fā)工具相對于Microsoft和象Tornado/VxWork的開發(fā)工具，在易于使用和豐富性方面還待于提高和改進。

　　同樣作為Linux操作系統(tǒng)，筆者推薦使用帶有MMU的嵌入式Linux，而不是mCLinux，因為絕大多數(shù)新的ARM CPU都是AMR9核，它們都帶有MMU了，無論是開放源碼的Linux社區(qū)還是商業(yè)化的嵌入式Linux公司的支持和維護都比mCLinux要好要快和豐富得多。

　　結語

　　前面我們對三種在ARM CPU上較為流行的嵌入式操作系統(tǒng)作了詳細的分析，在進入一個總結之前，筆者還想提到幾個在國際上很有名氣的嵌入式操作系統(tǒng)，它們是WindRiver公司的VxWorks、ATI的Nucleus、iTron和WinCE，但它們在ARM CPU的應用不多見，介紹從略。 最后歸納一下選擇一個合適的ARM CPU的嵌入式操作系統(tǒng)的幾個重要因素：

　　第一是應用。如果你想開發(fā)的嵌入式設備是一個和網(wǎng)絡應用密切相關或者就是一個網(wǎng)絡設備，那么你應該選擇用嵌入式Linux或者mCLinux，而不是mC/OS-II。

　　第二是實時性。沒有一個絕對的數(shù)字可以告訴你什么是硬實時，什么是軟實時，它們之間的界限也是十分模糊的，這與你選擇什么樣的ARM CPU，它的主頻、內(nèi)存等參數(shù)有一定的關系。如果你使用加入實時補丁等技術的嵌入式Linux，如MontaVista Linux(2.4.17版本)，最壞的情況只有436微秒，而99.9%的情況是195微秒?？紤]到最新的Linux在實時性方面的改進。它可以適合于90~95%的各種嵌入式系統(tǒng)應用。當然，你如果希望更快的實時響應，如高速的A/D轉換需要幾個微秒以內(nèi)的中斷延時，可能采用mC/OS-II是合適的。當然，你采用象Vxworks這樣傳統(tǒng)的嵌入式操作系統(tǒng)也可以滿足這樣的強實時性要求。

　　第三是開發(fā)工具。顯然，目前mC/OS-II、mCLinux和嵌入式Linux的開發(fā)工具與商業(yè)嵌入式操作系統(tǒng)工具還有一些差距，目前在ARM CPU上廣泛流行和使用的是ARM公司SDT/ADS工具鏈，產(chǎn)品無論在功能、穩(wěn)定性和眾多的第三方廠商支持方面都很好，唯一不足的是缺少對嵌入式Linux操作系統(tǒng)的支持，SDT/ADS的升級產(chǎn)品RealView計劃支持GCC和嵌入式Linux，但目前還沒有看到，mC/OS-II可以使用ARM SDT/ADS，但沒有操作系統(tǒng)調(diào)試功能。

　　第四是所選擇的ARM CPU和參考板，象ARM7TDMI和ARM940T(如S3C2500/2510)核是不能使用嵌入式Linux的，如果想用Linux，只能用mCLinux，如果想用VxWorks，需要了解一下提供評估板的公司是否有BSP(板支持包)，VxWorks自己只有少數(shù)ARM公司評估板的支持。

　　最后是價格和技術服務。在考慮購買商業(yè)嵌入式操作系統(tǒng)時，會遇到是買還是自己做的問題，這是很正常的，尤其是在采用開放源代碼技術時，這個問題就更加突出。有一點需要注意的是，有些產(chǎn)品如VxWorks是既按用戶數(shù)收取開發(fā)費，也按用戶產(chǎn)品售出的實際數(shù)量收取每個VxWorks軟件運行的版稅。mC/OS-II只是收取每種產(chǎn)品一次性版稅(不限數(shù)量)。Linux無論是mCLinux還是嵌入式Linux(即使是商業(yè)版本象MontaVista Linux)是不收版稅的，商用嵌入式Linux是以服務費或訂閱方式收取開發(fā)時的費用。很明顯，國外產(chǎn)品價格是貴一些，但不能不承認他們在嵌入式操作系統(tǒng)的技術已經(jīng)遠遠走在前方。