Linux incorporado | o que é, quando e como usá-lo | dicas de especialistas

Linux incorporado. É o mesmo que Linux?

o que é o Linux?

nas postagens anteriores, já fizemos uma introdução à engenharia de sistemas embarcados, dando alguns exemplos que estão no mercado, além de listar todas as funcionalidades possíveis. Hoje vamos falar sobre o sistema operacional por excelência usado como ferramenta de desenvolvimento para esse tipo de dispositivo: Linux.Linux é o nome dado ao kernel e uma série de sistemas operacionais Unix sob GNU GPL. Em muitos aspectos, o Linux é semelhante a outros sistemas operacionais, como Windows, macOS (anteriormente OS X) ou iOS. Como eles, o Linux pode ter uma interface gráfica e os mesmos tipos de software de desktop que você está acostumado, como processadores de Texto, Editores de fotos, editores de vídeo, etc.

mas o Linux também difere de muitas maneiras importantes. Primeiro de tudo, e talvez sua característica mais importante, é software de código aberto. O código usado para criar Linux é gratuito e está disponível para o público visualizar, editar e – para usuários com conhecimento – contribuir com ele.Outra diferença relevante é que o Linux, embora as partes principais do sistema operacional Linux sejam geralmente difundidas, muitas distribuições Linux incluem diferentes opções de software. Isso significa que o Linux é incrivelmente personalizável. Podemos instalar um sistema muito leve e adicionar tudo o que for necessário mais tarde ou conforme necessário. Os usuários também podem escolher os componentes principais, como o sistema que exibe os gráficos e outros componentes da interface do Usuário.

você provavelmente já está usando Linux, mesmo que não esteja ciente disso, pois está presente no software de um grande número de dispositivos que usamos diariamente. Mesmo a maioria das páginas da Internet que visitamos provavelmente foram geradas por servidores Linux. Da mesma forma, a maioria das empresas e indivíduos escolhe o Linux para seus servidores porque é seguro, flexível e pode receber excelente suporte de uma grande comunidade de usuários.

Linux incorporado | o que é isso? Onde usá-lo?

Um sistema embarcado é um conjunto de hardware e software de computador baseado em um microcontrolador ou microprocessador, controlado por um sistema operacional de tempo real ou RTOS, memória limitada, e que pode variar no tamanho e complexidade. Embedded Linux é um tipo de Sistema Operacional/kernel Linux que foi projetado para ser instalado e usado em dispositivos ou sistemas embarcados.

embora use o mesmo kernel, o Linux incorporado é bastante diferente do sistema operacional padrão. Em primeiro lugar, ele é adaptado para sistemas embarcados e, portanto, é muito menor em tamanho, requer menos poder de processamento e possui recursos mínimos. O kernel do Linux é modificado e otimizado como uma versão Linux incorporada. Essa instância do Linux só pode executar aplicativos criados especificamente para o dispositivo.O Linux incorporado é flexível, de baixo custo, de código aberto e é adaptado a microprocessadores de propósito específico. Comparado aos sistemas operacionais embarcados proprietários, o Linux permite vários fornecedores de software, desenvolvimento e suporte; ele tem um kernel estável e fornece a capacidade de ler, modificar e redistribuir o código-fonte. Ele também permite uma abordagem de bloco de construção altamente modular para construir um sistema personalizado, levando a uma maior flexibilidade.

o projeto Yocto se destaca: é um projeto colaborativo de código aberto que facilita aos desenvolvedores criar seus próprios sistemas Linux personalizados, independentemente da arquitetura de hardware. Esta ferramenta é amplamente utilizada para criar distribuições Linux incorporadas personalizadas.

Linx sistemas embarcados | aplicações Comuns

Por estas razões, e graças à sua versatilidade, embedded Linux tornou-se muito popular entre os sistemas embarcados engenheiros. Muitos dispositivos eletrônicos de consumo, como telefones, tablets inteligentes, dispositivos de armazenamento digital, gravadores de vídeo pessoais, câmeras, wearables e muitos outros, normalmente são desenvolvidos com Linux. Ele é usado em software de carros e muitos outros exemplos, como equipamentos de Rede, Controle de máquinas, automação industrial, equipamentos de navegação, software de vôo de espaçonaves e instrumentos médicos em geral.

mesmo o Microsoft Windows tem componentes Linux como parte do Subsistema Windows Para Linux ou WSL. Mas talvez o melhor exemplo de Linux incorporado seja o Android, desenvolvido pelo Google. Veremos esses dois últimos exemplos com mais detalhes ao longo do post.

como desenvolver o Linux incorporado no Windows

a introdução do Linux incorporado em sua organização pode significar vários desafios a serem superados. Os guias são certamente úteis para ganhar experiência em um bom ritmo, mas e o ambiente de desenvolvimento? Ele precisa ser completamente substituído para suportar o desenvolvimento do Linux?

em muitos casos, o desenvolvimento de produtos Linux incorporado é feito usando o próprio host Linux. A versão para PC oferece mais bibliotecas e utilitários pré-instalados do que os sistemas Linux embarcados, tornando os hosts de desenvolvimento Linux ideais para o desenvolvimento de código Linux Embarcado. Mas e os engenheiros que são novos neste sistema operacional ou que preferem usar o Windows como host de desenvolvimento?

a solução mais difundida até agora tem sido usar ambientes virtuais como VirtualBox ou VMware Player. Dessa forma, o usuário pode continuar trabalhando com o Windows como o principal sistema operacional e, portanto, continuar navegando em um ambiente já familiar e usar a máquina virtual com Ubuntu ou outras distribuições Linux para o desenvolvimento de produtos baseados em Linux embarcados.

além disso, existem outras opções para o desenvolvimento de código Linux incorporado. A tecnologia de contêineres recentemente ganhou muito interesse, oferecendo outra alternativa para executar uma distribuição Linux dentro do Sistema Operacional Windows.

o que é o Windows Subsystem for Linux (WSL)?

Fonte: Microsoft Docs

por outro lado, a Microsoft também um passo à frente para apoiar o desenvolvimento de Linux ambiente dentro do seu sistema operacional com a introdução do Subsistema do Windows para o Linux (WSL), que foi incluído no Windows versão 10.

o WSL fornece uma interface de kernel compatível com Linux desenvolvida pela Microsoft, que pode então executar um espaço de usuário GNU em cima dele. Dessa forma, as ferramentas de desenvolvimento do Linux podem ser facilmente instaladas no ambiente Linux nativo com base no WSL.

o que isso significa para os desenvolvedores? Isso significa que aqueles que preferem desenvolver sob o sistema operacional Windows host podem ficar com o ambiente familiar de desenvolvimento do Windows e simplesmente habilitar o ambiente de desenvolvimento Linux no mesmo host.

graças a isso, Ferramentas de software integradas foram usadas no próprio Windows, como o TIMESYS IDE TimeStorm. Este programa baseado em Eclipse fornece aos usuários do Sistema Operacional Windows 10 um ambiente familiar, facilitando o desenvolvimento de produtos Linux incorporados em um ambiente Windows. Esse recurso o torna uma solução ideal para programadores que desejam migrar para o desenvolvimento de dispositivos Linux baseados em microprocessadores, pois, além de suportar linguagens como C/C++/Python, ele usa o mesmo Yocto SDK em sistemas operacionais Linux e Windows.

Linux incorporado e Android / Como funciona?

o sistema operacional Android é um tipo de Linux incorporado, personalizado para ser usado em smartphones. Em essência, o Android executa o mesmo tipo de kernel Linux que os sistemas embarcados e compartilha os mesmos drivers, gerenciamento de memória e recursos de rede. Mas também inclui algumas modificações do kernel que o tornam ideal para sistemas móveis. Além disso, ele vem carregado com funções extras tiradas de outros projetos de código aberto.O Google construiu o Android como um sistema operacional móvel que vem com seu ecossistema, separado do Linux clássico. Sua interface de usuário é otimizada para dispositivos touch-screen. Além disso, ele vem com um conjunto de APIs que permitem um ambiente de desenvolvimento de aplicativos mais padronizado. Da mesma forma, os dispositivos Android também podem aproveitar uma série de serviços do Google, como Google Maps, Fit, Cast ou Awareness, entre outros.Alguns poderiam pensar que o Android se torna um substituto viável para o Linux incorporado porque padroniza o desenvolvimento de software para dispositivos como telefones, tablets ou televisores. Mesmo assim, o Android pode estar ganhando popularidade, mas ainda tem um longo caminho a percorrer antes de se acostumar com o mesmo grau que o Linux incorporado e – ainda menos provável – substituí-lo. As variedades “clássicas” de Linux incorporado, sem dúvida, dominam como o sistema operacional de escolha para desenvolvedores de sistemas embarcados.

para a maioria dos dispositivos Linux embarcados, que são integrados a máquinas industriais, por exemplo, e que prosperam com baixo consumo de energia, esses recursos compatíveis com dispositivos móveis tendem a ser um volume extra que um desenvolvedor pode precisar eliminar. É por isso que o Android faz mais sentido em um dispositivo que aproveita seus pontos fortes em termos de interface de usuário e mídia.

quais são as vantagens de usar o Linux incorporado?

como já vimos, o embedded Linux é uma versão compacta do Linux que oferece recursos e serviços seguindo os requisitos de operação e aplicação do sistema embarcado. Como o Linux, suas principais vantagens em relação a outros sistemas operacionais integrados são-entre outros – o uso de código aberto e, portanto, baixo custo, a existência de vários fornecedores de software, desenvolvimento e suporte e abertura em termos de direitos autorais ou licenças e um kernel estável e robusto. Além disso, a capacidade de ler, modificar e redistribuir o código-fonte, juntamente com uma abordagem de bloco de construção altamente modular para desenvolver um sistema embarcado personalizado. Isso proporciona maior flexibilidade nas possibilidades de design.

• código-fonte aberto.

• Preço Baixo.

• vários fornecedores de software, desenvolvimento e suporte.

• altamente personalizável.

• maior flexibilidade.

possíveis desvantagens do Linux incorporado

entre as possíveis desvantagens do Linux incorporado, vale a pena notar sua complexidade. Graças ao fato de ser de código aberto e ter vários desenvolvimentos, o Linux incorporado é mais rico em recursos do que outros ambientes de desenvolvimento incorporados. A vasta base de código do Linux (tanto dentro do seu sistema quanto disponível na comunidade) resulta em complexidade quase infinita.Além disso, devemos considerar que, ao desenvolver soluções adaptadas à plataforma para se acostumar, qualquer modificação no hardware pode afetar diretamente o software, refletindo-se em situações de substituição do produto ou mesmo em atualizações do próprio software. Por outro lado, lembre-se de que o uso do Linux incorporado implica a necessidade de ter um espaço de memória comparativamente grande em comparação com outros ambientes. Isso afetará principalmente dispositivos com recursos limitados.

a soma de todos esses aspectos pode levar a um aumento de dinheiro e tempo para o desenvolvimento de novas implementações. Por esse motivo, é extremamente importante confiar sempre em desenvolvedores especializados que possam otimizar o processo o máximo possível.

• ter recursos do reacher pode levar a uma maior complexidade.

• modificar o hardware pode afetar o software.

• necessidade de maior espaço de memória.

Embedded Linux: encontre desenvolvedores de software embarcado

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