Embedded LINUX / co to je, Kdy a jak jej používat / odborné tipy

Embedded Linux. Je to stejné jako Linux?

co je Linux?

v předchozích příspěvcích jsme již uvedli úvod do inženýrství vestavěných systémů a uvedli několik příkladů, které jsou na trhu, a také seznam všech možných funkcí. Dnes budeme hovořit o operačním systému par excellence používaném jako vývojový nástroj pro tento typ zařízení: Linux.

Linux je název pro jádro a řadu unixových operačních systémů pod GNU GPL. V mnoha ohledech je Linux podobný jiným operačním systémům, jako jsou Windows, macOS (dříve OS X) nebo iOS. Stejně jako oni může mít Linux grafické rozhraní a stejné typy stolního softwaru, na které jste zvyklí, jako jsou textové procesory, editory fotografií, editory videa atd.

ale Linux se také liší mnoha důležitými způsoby. Především a možná jeho nejdůležitější vlastností je software s otevřeným zdrojovým kódem. Kód používaný k vytvoření Linuxu je zdarma a je k dispozici veřejnosti k prohlížení, úpravám a – pro uživatele se znalostmi-k němu přispívat.

dalším důležitým rozdílem je, že Linux, ačkoli základní části operačního systému Linux jsou obecně rozšířené, mnoho distribucí Linuxu zahrnuje různé softwarové možnosti. To znamená, že Linux je neuvěřitelně přizpůsobitelný. Můžeme nainstalovat velmi lehký systém a přidat vše potřebné později nebo podle potřeby. Uživatelé si také mohou vybrat hlavní komponenty, například systém, který zobrazuje grafiku, a další součásti uživatelského rozhraní.

pravděpodobně již používáte Linux, i když si toho nejste vědomi, protože je přítomen v softwaru velkého počtu zařízení, která denně používáme. Dokonce i většina internetových webových stránek, které navštěvujeme, byla pravděpodobně generována servery Linux. Podobně většina společností a jednotlivců volí Linux pro své servery, protože je bezpečný, flexibilní a může získat vynikající podporu od velké komunity uživatelů.

Embedded Linux / co to je? Kde ji použít?

vestavěný systém je sada počítačového hardwaru a softwaru založená na mikrokontroléru nebo mikroprocesoru, řízená operačním systémem v reálném čase nebo RTOS s omezenou pamětí a která se může lišit jak velikostí, tak složitostí. Embedded Linux je typ operačního systému/jádra Linuxu, který byl navržen pro instalaci a použití ve vestavěných zařízeních nebo systémech.

ačkoli používá stejné jádro, embedded Linux je zcela odlišný od standardního operačního systému. Nejprve je přizpůsoben pro vestavěné systémy, a proto je mnohem menší, vyžaduje menší výpočetní výkon a má minimální funkce. Linuxové jádro je upraveno a optimalizováno jako vestavěná verze Linuxu. Taková instance Linuxu může spouštět pouze aplikace vytvořené speciálně pro zařízení.

Embedded Linux je flexibilní, levný, open-source a přizpůsobuje se mikroprocesorům pro specifické účely. Ve srovnání s proprietárními vestavěnými operačními systémy umožňuje Linux více dodavatelů softwaru, vývoje a podpory; má stabilní jádro a poskytuje schopnost číst, upravovat a redistribuovat zdrojový kód. Umožňuje také vysoce modulární přístup stavebních bloků k budování vlastního systému, což vede k větší flexibilitě.

Projekt Yocto vyniká: jedná se o společný projekt s otevřeným zdrojovým kódem, který vývojářům usnadňuje vytváření vlastních systémů Linux bez ohledu na hardwarovou architekturu. Tento nástroj se široce používá k vytváření vlastních vestavěných distribucí Linuxu.

Linx na vestavěných systémech / běžných aplikacích

z těchto důvodů a díky své všestrannosti se embedded Linux stal velmi populární mezi inženýry vestavěných systémů. Mnoho zařízení spotřební elektroniky, jako jsou telefony, chytré tablety, digitální paměťová zařízení, Osobní videorekordéry, fotoaparáty, nositelné a mnoho dalších, jsou obvykle vyvíjeny s Linuxem. Používá se v softwaru automobilů a mnoha dalších příkladech, jako je síťové vybavení, řízení strojů, průmyslová automatizace, navigační zařízení, software pro lety kosmických lodí a lékařské nástroje obecně.

dokonce i Microsoft Windows má komponenty Linuxu jako součást subsystému Windows pro Linux nebo WSL. Ale možná nejlepším příkladem vestavěného Linuxu je Android vyvinutý společností Google. Tyto poslední dva příklady uvidíme podrobněji v celém příspěvku.

jak vyvinout embedded Linux na Windows

zavedení embedded Linuxu do vaší organizace může znamenat několik výzev k překonání. Průvodci jsou jistě užiteční pro získávání zkušeností dobrým tempem, ale co vývojové prostředí? Musí být zcela nahrazen, aby podporoval vývoj Linuxu?

v mnoha případech se vývoj produktu embedded Linux provádí pomocí samotného hostitele Linuxu. Verze pro PC nabízí více předinstalovaných knihoven a nástrojů než vestavěné systémy Linux, takže hostitelé pro vývoj Linuxu jsou ideální pro vývoj vestavěného kódu Linuxu. Ale co inženýři, kteří jsou v tomto operačním systému noví nebo kteří dávají přednost používání Windows jako vývojového hostitele?

dosud nejrozšířenějším řešením bylo použití virtuálních prostředí, jako je VirtualBox nebo VMware Player. Tímto způsobem může uživatel pokračovat v práci s Windows jako hlavním operačním systémem, a proto pokračovat v procházení v již známém prostředí a používat virtuální stroj s Ubuntu nebo jinými distribucemi Linuxu pro vývoj vestavěných produktů založených na Linuxu.

kromě toho existují další možnosti pro vývoj vestavěného kódu Linuxu. Kontejnerová technologie nedávno získala velký zájem a nabízí další alternativu pro spuštění distribuce Linuxu v operačním systému Windows.

co je Windows Subsystem pro Linux (WSL)?

Zdroj: Microsoft Docs

na druhé straně společnost Microsoft také učinila krok vpřed v podpoře vývojového prostředí Linuxu v rámci svého operačního systému zavedením subsystému Windows pro Linux (WSL), který byl zahrnut do verze Windows 10.

Wsl poskytuje rozhraní jádra kompatibilní s Linuxem vyvinuté společností Microsoft, které pak může nad ním spustit uživatelský prostor GNU. Tímto způsobem lze nástroje pro vývoj Linuxu snadno nainstalovat do nativního prostředí Linuxu založeného na WSL.

co to znamená pro vývojáře? To znamená, že ti, kteří dávají přednost vývoji v hostitelském operačním systému Windows, mohou zůstat ve známém vývojovém prostředí Windows a jednoduše povolit vývojové prostředí Linux na stejném hostiteli.

díky tomu vyšly integrované softwarové nástroje pro použití v samotném systému Windows, jako je Timesys IDE TimeStorm. Tento program založený na Eclipse poskytuje uživatelům operačního systému Windows 10 známé prostředí, což usnadňuje vývoj vestavěných produktů Linuxu v prostředí Windows. Tato funkce z něj činí ideální řešení pro programátory, kteří chtějí migrovat na vývoj linuxových zařízení založených na mikroprocesorech, protože kromě podpůrných jazyků, jako je C / C++ / Python, používá stejné Yocto SDK v operačních systémech Linux a Windows.

Embedded Linux a Android / Jak to funguje |

operační systém Android je typ vestavěného Linuxu, přizpůsobený pro použití na chytrých telefonech. Android v podstatě provozuje stejný typ jádra Linuxu jako vestavěné systémy a sdílí stejné ovladače, správu paměti a možnosti vytváření sítí. Obsahuje však také některé úpravy jádra, díky nimž je ideální pro mobilní systémy. Kromě toho je dodáván s dalšími funkcemi převzatými z jiných projektů s otevřeným zdrojovým kódem.

Google postavil Android jako mobilní operační systém, který přichází s jeho ekosystémem, odděleným od klasického Linuxu. Jeho uživatelské rozhraní je optimalizováno pro zařízení s dotykovou obrazovkou. Kromě toho přichází se sadou API, která umožňují standardizovanější prostředí pro vývoj aplikací. Podobně mohou zařízení Android navíc využívat řadu služeb Google, jako jsou Mapy Google, Fit, Cast nebo Awareness.

někteří by si mohli myslet, že Android se stává životaschopnou náhradou za embedded Linux, protože standardizuje vývoj softwaru pro zařízení, jako jsou telefony, tablety nebo televizory. Přesto může Android získávat na popularitě, ale stále má před sebou dlouhou cestu, než si zvykne ve stejné míře jako embedded Linux a – ještě méně pravděpodobné – jej nahradit. „Klasické“ odrůdy vestavěného Linuxu nepochybně dominují jako operační systém volby pro vývojáře vestavěných systémů.

pro většinu vestavěných linuxových zařízení, která se například integrují do průmyslových strojů a která se daří s nízkou spotřebou energie, mají tyto mobilní funkce tendenci být extra hromadou, kterou může vývojář potřebovat odstranit. To je důvod, proč Android dává největší smysl v zařízení, které využívá své silné stránky, pokud jde o uživatelské rozhraní a média.

jaké jsou výhody používání vestavěného Linuxu?

jak jsme již viděli, embedded Linux je kompaktní verze Linuxu, která nabízí funkce a služby podle provozních a aplikačních požadavků vestavěného systému. Stejně jako Linux jsou jeho hlavními výhodami oproti jiným integrovaným operačním systémům – mimo jiné-použití open source, a tedy nízké náklady, existence více poskytovatelů softwaru,vývoje a podpory a otevřenost, pokud jde o autorská práva nebo licence a stabilní a robustní jádro. Kromě toho schopnost číst, upravovat a redistribuovat zdrojový kód, spolu s vysoce modulárním stavebním blokem přístupu k vývoji vlastního vestavěného systému. To poskytuje větší flexibilitu v možnostech návrhu.

• otevřený zdrojový kód.

• nízká cena.

• více poskytovatelů softwaru, vývoje a podpory.

• vysoce přizpůsobitelné.

• větší flexibilita.

možné nevýhody vestavěného Linuxu

Mezi možné nevýhody vestavěného Linuxu stojí za zmínku jeho složitost. Díky tomu, že je open-source a má více vývojů, je embedded Linux bohatší na funkce než jiná vestavěná vývojová prostředí. Rozsáhlá kódová základna Linuxu (jak ve vašem systému, tak dostupná v komunitě) má za následek téměř nekonečnou složitost.

kromě toho bychom měli vzít v úvahu, že při vývoji řešení přizpůsobených platformě, aby se zvykla, může jakákoli změna hardwaru přímo ovlivnit software, což se odráží v situacích výměny produktu nebo dokonce v aktualizacích samotného softwaru. Na druhou stranu nezapomeňte, že použití vestavěného Linuxu znamená potřebu mít poměrně velký paměťový prostor ve srovnání s jinými prostředími. To se většinou dotkne zařízení s omezenými zdroji.

součet všech těchto aspektů může vést ke zvýšení peněz a času na vývoj nových implementací. Z tohoto důvodu je nesmírně důležité vždy spoléhat na odborné vývojáře, kteří mohou proces co nejvíce optimalizovat.

• mít vlastnosti reacher může vést k vyšší složitosti.

• úprava hardwaru může ovlivnit software.

• potřeba většího paměťového prostoru.

Embedded Linux: najděte vývojáře vestavěného softwaru

takže se vším, co bylo řečeno, hledáte zkušené vývojáře C / C++ pro vývoj softwaru a vestavěných systémů na Linuxu? Právě jsi je našel.

PODÍVEJTE SE NA NAŠE VESTAVĚNÁ SOFTWAROVÁ ŘEŠENÍ