Embedded LINUX | mitä se on, milloin ja miten sitä käytetään / asiantuntijan vinkit

Embedded Linux. Onko se sama kuin Linux?

mikä on Linux?

aiemmissa viesteissä olemme jo tutustuneet sulautettuihin järjestelmätekniikkaan ja antaneet esimerkkejä, jotka ovat markkinoilla, sekä listanneet kaikki mahdolliset toiminnot. Tänään puhumme käyttöjärjestelmä par excellence käytetään kehitystyökaluna tämäntyyppisen laitteen: Linux.

Linux on GNU GPL: n alaisuudessa toimivalle ytimelle ja Unix-käyttöjärjestelmien sarjalle annettu nimi. Linux on monessa suhteessa samanlainen kuin muut käyttöjärjestelmät, kuten Windows, macOS (entinen OS X) tai iOS. Linuxissa voi olla niiden tapaan graafinen käyttöliittymä ja samantyyppiset työpöytäohjelmistot, joihin olet tottunut, kuten tekstinkäsittelyohjelmat, kuvaeditorit, videoeditorit jne.

mutta Linux eroaa myös monella tärkeällä tavalla. Ensinnäkin, ja ehkä sen tärkein ominaisuus, se on avoimen lähdekoodin ohjelmisto. Linuxin luomiseen käytetty koodi on ilmainen ja yleisön nähtävänä, muokattavana ja – tietoa omaaville käyttäjille – siihen vaikuttavana.

toinen merkittävä ero on se, että vaikka Linux-käyttöjärjestelmän ydinpalat ovat yleensä yleisiä, monet Linux-jakelut sisältävät erilaisia ohjelmistovaihtoehtoja. Tämä tarkoittaa, että Linux on uskomattoman muokattavissa. Voimme asentaa erittäin kevyt järjestelmä ja lisätä kaiken tarvittavan myöhemmin tai tarpeen mukaan. Käyttäjät voivat myös valita tärkeimmät komponentit, kuten järjestelmän, joka näyttää grafiikkaa, ja muut komponentit käyttöliittymän.

käytät todennäköisesti jo Linuxia, vaikka et olisikaan tietoinen siitä, koska se on läsnä useiden päivittäin käyttämiemme laitteiden ohjelmistoissa. Jopa suurin osa Internet-sivuista, joilla käymme, ovat todennäköisesti syntyneet Linux-palvelimilla. Samoin useimmat yritykset ja yksityishenkilöt valitsevat Linuxin palvelimilleen, koska se on turvallinen, joustava ja voi saada erinomaista tukea suurelta käyttäjäyhteisöltä.

Embedded Linux / Mikä se on? Missä sitä käytetään?

sulautettu järjestelmä on joukko mikrokontrolleriin tai mikroprosessoriin perustuvia tietokonelaitteistoja ja ohjelmistoja, joita ohjaa reaaliaikainen käyttöjärjestelmä tai RTOS, rajoitettu muisti, ja jotka voivat vaihdella sekä kooltaan että monimutkaisuudeltaan. Embedded Linux on Linux-käyttöjärjestelmän/ytimen tyyppi, joka on suunniteltu asennettavaksi ja käytettäväksi sulautetuissa laitteissa tai järjestelmissä.

vaikka se käyttää samaa ydintä, on sulautettu Linux aivan erilainen kuin tavallinen käyttöjärjestelmä. Ensinnäkin se räätälöidään sulautetuille järjestelmille, ja siksi se on kooltaan paljon pienempi, vaatii vähemmän prosessointitehoa ja sillä on minimaaliset ominaisuudet. Linux-ydin on muokattu ja optimoitu sulautetuksi Linux-versioksi. Tällainen Linux-instanssi voi ajaa vain erityisesti laitteelle luotuja sovelluksia.

Embedded Linux on joustava, edullinen, avoin lähdekoodi, ja se mukautuu erityiskäyttöisiin mikroprosessoreihin. Verrattuna suljettuihin sulautettuihin käyttöjärjestelmiin Linux mahdollistaa useita ohjelmisto -, kehitys-ja tukitoimittajia; sillä on vakaa ydin ja se tarjoaa kyvyn lukea, muokata ja jakaa lähdekoodia edelleen. Se mahdollistaa myös erittäin modulaarinen rakenneosa lähestymistapa rakentaa mukautetun järjestelmän, mikä lisää joustavuutta.

Yocto-projekti erottuu edukseen: se on avoimen lähdekoodin yhteistyöprojekti, jonka avulla kehittäjien on helppo luoda omia mukautettuja Linux-järjestelmiään laitteistoarkkitehtuurista riippumatta. Tämä työkalu saa laajalti käytetään luomaan mukautettuja sulautettuja Linux-jakeluja.

Linx on embedded systems / Common applications

näistä syistä, ja monipuolisuutensa ansiosta sulautetusta Linuxista on tullut erittäin suosittu sulautettujen järjestelmien insinöörien keskuudessa. Monet kulutuselektroniikan laitteet, kuten puhelimet, älytabletit, digitaaliset tallennuslaitteet, henkilökohtaiset Videonauhurit, kamerat, wearables ja monet muut, on tyypillisesti kehitetty Linuxilla. Sitä käytetään autojen ohjelmistoissa ja monissa muissa esimerkeissä, kuten verkkolaitteissa, koneohjauksessa, teollisuusautomaatiossa, navigointilaitteissa, avaruusalusten lento-ohjelmistossa ja lääketieteellisissä instrumenteissa yleensä.

jopa Microsoft Windowsissa on Linux-komponentteja osana Linuxin tai WSL: n Windows-alijärjestelmää. Mutta ehkä paras esimerkki sulautetusta Linuxista on Googlen kehittämä Android. Näemme nämä kaksi viimeistä esimerkkiä yksityiskohtaisemmin koko postitse.

sulautetun Linuxin kehittäminen Windowsissa

sulautetun Linuxin Tuominen organisaatioosi voi tarkoittaa useita haasteita voitettavaksi. Oppaista on varmasti hyötyä, kun kokemusta kertyy hyvään tahtiin, mutta entä kehitysympäristö? Pitääkö se korvata kokonaan Linux-kehityksen tukemiseksi?

monissa tapauksissa sulautetun Linuxin tuotekehitys onnistuu itse Linux-isännän avulla. PC-versio tarjoaa enemmän esiasennettuja kirjastoja ja apuohjelmia kuin sulautetut Linux-järjestelmät, joten Linux development hosts sopii erinomaisesti sulautetun Linux-koodin kehittämiseen. Mutta entä insinöörit, jotka ovat uusia tässä käyttöjärjestelmässä tai jotka haluavat käyttää Windowsia kehityksen isäntänä?

tähän mennessä laajin ratkaisu on ollut käyttää virtuaaliympäristöjä, kuten VirtualBoxia tai VMware Playeria. Näin käyttäjä saa jatkaa työskentelyä Windowsilla pääkäyttöjärjestelmänä ja siten jatkaa selaamista jo tutussa ympäristössä sekä käyttää virtuaalikonetta Ubuntun tai muiden Linux-jakeluiden kanssa sulautettujen Linux-pohjaisten tuotteiden kehittämiseen.

lisäksi on olemassa muita vaihtoehtoja sulautetun Linux-koodin kehittämiseksi. Container technology on viime aikoina saanut paljon kiinnostusta, joka tarjoaa toisen vaihtoehdon Linux-jakelun ajamiseen Windows-käyttöjärjestelmässä.

mikä on Windows alijärjestelmä Linux (WSL)?

lähde: Microsoft Docs

toisaalta Microsoft on myös ottanut askeleen eteenpäin Linuxin kehitysympäristön tukemisessa käyttöjärjestelmässään ottamalla käyttöön Windows alijärjestelmän Linuxille (Wsl), joka sisällytettiin Windows 10-versioon.

Wsl tarjoaa Microsoftin kehittämän Linux-yhteensopivan ytimen käyttöliittymän, jonka päällä voi sitten ajaa GNU-käyttötilaa. Näin Linux – kehitystyökalut voidaan helposti asentaa WSL: ään perustuvaan natiivi-Linux-ympäristöön.

mitä tämä tarkoittaa kehittäjille? Se tarkoittaa, että ne, jotka haluavat kehittyä isäntäkoneen Windows-käyttöjärjestelmän alla, voivat pysyä tutussa Windowsin kehitysympäristössä ja yksinkertaisesti ottaa Linux-kehitysympäristön käyttöön samassa isännässä.

tämän ansiosta integroituja ohjelmistotyökaluja alettiin käyttää itse Windowsissa, kuten Timesys IDE TimeStorm. Tämä Eclipse-pohjainen ohjelma tarjoaa Windows 10-käyttöjärjestelmän käyttäjille tutun ympäristön, joten sulautettujen Linux-tuotteiden kehittäminen Windows-ympäristössä on helppoa. Tämä ominaisuus tekee siitä ihanteellisen ratkaisun ohjelmoijille, jotka haluavat siirtyä kehittämään mikroprosessoripohjaisia Linux-laitteita, koska sen lisäksi, että se tukee kieliä kuten C/C++/Python, se käyttää samaa Yocto SDK: ta Linux-käyttöjärjestelmissä ja Windowsissa.

Sulautetut Linux ja Android / miten se toimii?

Android-käyttöjärjestelmä on eräänlainen sulautettu Linux, joka on räätälöity käytettäväksi älypuhelimissa. Pohjimmiltaan Android käyttää samantyyppistä Linux-ydintä kuin sulautetut järjestelmät ja jakaa samat ajurit, muistinhallinta-ja verkkoominaisuudet. Mutta se sisältää myös joitakin ytimen muutoksia, jotka tekevät siitä ihanteellisen mobiilijärjestelmille. Lisäksi, se tulee täynnä ylimääräisiä toimintoja otettu muista avoimen lähdekoodin projekteja.

Google rakensi Androidista mobiilikäyttöjärjestelmän, joka tulee sen ekosysteemin mukana, erillään klassisesta Linuxista. Sen käyttöliittymä saa optimoitu kosketusnäyttö laitteita. Lisäksi sen mukana tulee joukko sovellusliittymiä, jotka mahdollistavat standardisoidun sovelluskehitysympäristön. Vastaavasti Android-laitteet voivat lisäksi hyödyntää useita Googlen palveluita, kuten Google Maps, Fit, Cast tai Awareness, muun muassa.

jotkut voisivat ajatella, että Androidista tulee elinkelpoinen korvaaja sulautetulle Linuxille, koska se standardisoi ohjelmistokehityksen esimerkiksi puhelimille, tableteille tai televisioille. Silti Android saattaa kasvattaa suosiotaan, mutta sillä on vielä pitkä matka ennen kuin se tottuu samassa määrin sulautettuun Linuxiin ja – vielä epätodennäköisemmin – sen korvaamiseen. Sulautetun Linuxin ”klassiset” lajikkeet epäilemättä hallitsevat sulautettujen järjestelmien kehittäjien valitsemana käyttöjärjestelmänä.

useimmissa sulautetuissa Linux-laitteissa, jotka integroituvat esimerkiksi teollisuuskoneisiin ja jotka menestyvät pienellä virrankulutuksella, nämä mobiiliystävälliset ominaisuudet ovat yleensä ylimääräinen bulkki, joka kehittäjän on ehkä poistettava. Siksi Android on järkevintä laitteessa, joka hyödyntää vahvuuksiaan käyttöliittymän ja median suhteen.

mitkä ovat sulautetun Linuxin käytön edut?

kuten olemme jo nähneet, embedded Linux on kompakti versio Linuxista, joka tarjoaa ominaisuuksia ja palveluita sulautetun järjestelmän toiminta-ja sovellusvaatimusten mukaisesti. Linuxin tavoin sen tärkeimmät edut muihin integroituihin käyttöjärjestelmiin verrattuna ovat-muun muassa-avoimen lähdekoodin käyttö ja siten edulliset kustannukset, useiden ohjelmistojen, kehitys-ja tukitoimittajien olemassaolo sekä avoimuus tekijänoikeuksien tai lisenssien sekä vakaan ja vankan ytimen suhteen. Lisäksi, kyky lukea, muokata ja jakaa lähdekoodia, yhdistettynä erittäin modulaarinen rakennuspalikka lähestymistapa kehittää mukautetun sulautetun järjestelmän. Tämä lisää joustavuutta suunnittelumahdollisuuksissa.

• avoin lähdekoodi.

• alhainen hinta.

• Useita ohjelmisto -, kehitys-ja tukipalvelujen tarjoajia.

• erittäin muokattavissa.

• enemmän joustavuutta.

sulautetun Linuxin mahdolliset haitat

mahdollisista haitoista kannattaa huomioida sen monimutkaisuus. Avoimen lähdekoodin ja useiden kehitysvaiheiden ansiosta sulautettu Linux on ominaisuuksiltaan rikkaampi kuin muut sulautetut kehitysympäristöt. Linuxin laaja koodibaasi (sekä järjestelmässäsi että saatavilla yhteisössä) johtaa lähes loputtomaan monimutkaisuuteen.

lisäksi on otettava huomioon, että kehitettäessä alustaan sovellettavia ratkaisuja, mikä tahansa laitteistoon tehtävä muutos voi vaikuttaa suoraan ohjelmistoon, mikä näkyy esimerkiksi tuotevaihtotilanteissa tai jopa itse ohjelmiston päivityksissä. Toisaalta kannattaa muistaa, että sulautetun Linuxin käyttö edellyttää verrattain suurta muistitilaa muihin ympäristöihin verrattuna. Se vaikuttaa lähinnä laitteisiin, joilla on rajalliset resurssit.

kaikkien näiden näkökohtien summa voi lisätä rahaa ja aikaa uusien toteutusten kehittämiseen. Tästä syystä on erittäin tärkeää luottaa aina asiantunteviin kehittäjiin, jotka voivat optimoida prosessin mahdollisimman paljon.

• ottaa reacher ominaisuuksia voi johtaa korkeampaan monimutkaisuuteen.

• laitteiston muokkaaminen voi vaikuttaa ohjelmistoihin.

• tarve suuremmalle muistitilalle.

Embedded Linux: find embedded software developers

so, with all that being said, you looking for expert C/C++ developers for software and embedded systems development on Linux? Löysit ne juuri.

TARKISTA SULAUTETUT OHJELMISTORATKAISUMME