Embedded LINUX / ce este, când și cum să-l folosească | sfaturi Expert

Embedded Linux. Este la fel ca Linux?

ce este Linux?

în postările anterioare, am făcut deja o introducere în ingineria sistemelor încorporate, oferind câteva exemple care sunt pe piață, precum și enumerând toate funcționalitățile posibile. Astăzi vom vorbi despre sistemul de operare prin excelență folosit ca instrument de dezvoltare pentru acest tip de dispozitiv: Linux.

Linux este numele dat nucleului și o serie de sisteme de operare UNIX sub GNU GPL. În multe privințe, Linux este similar cu alte sisteme de operare, cum ar fi Windows, macOS (fostul OS X) sau iOS. La fel ca ei, Linux poate avea o interfață grafică și aceleași tipuri de software desktop cu care sunteți obișnuiți, cum ar fi procesoare de text, editori foto, editori video etc.

dar Linux diferă și în multe moduri importante. În primul rând, și poate cea mai importantă caracteristică a sa, este software-ul open-source. Codul folosit pentru a crea Linux este gratuit și disponibil pentru public pentru a – l vizualiza, edita și – pentru utilizatorii cu cunoștințe-pentru a contribui la acesta.

o altă diferență relevantă este că Linux, deși piesele de bază ale sistemului de operare Linux sunt în general răspândite, multe distribuții Linux includ diferite opțiuni software. Asta înseamnă că Linux este incredibil de personalizabil. Putem instala un sistem foarte ușor și putem adăuga tot ce este necesar mai târziu sau după cum avem nevoie. Utilizatorii pot alege, de asemenea, componentele principale, cum ar fi sistemul care afișează grafica și alte componente ale interfeței cu utilizatorul.

probabil că utilizați deja Linux, chiar dacă nu sunteți conștient de acesta, deoarece este prezent în software-ul unui număr mare de dispozitive pe care le folosim zilnic. Chiar și majoritatea paginilor web pe care le vizităm au fost probabil generate de servere Linux. În mod similar, majoritatea companiilor și persoanelor fizice aleg Linux pentru serverele lor, deoarece este sigur, flexibil și poate primi un sprijin excelent de la o comunitate mare de utilizatori.

Embedded Linux | ce este? Unde să-l folosești?

un sistem încorporat este un set de hardware și software de calculator bazat pe un microcontroler sau microprocesor, controlat de un sistem de operare în timp real sau RTOS, memorie limitată și care poate varia atât ca mărime, cât și ca complexitate. Embedded Linux este un tip de sistem de operare Linux/kernel care a fost proiectat pentru a fi instalat și utilizat în dispozitive sau sisteme încorporate.

deși folosește același nucleu, Linux încorporat este destul de diferit de sistemul de operare standard. În primul rând, este adaptat pentru sistemele încorporate și, prin urmare, are dimensiuni mult mai mici, necesită o putere de procesare mai mică și are caracteristici minime. Nucleul Linux este modificat și optimizat ca o versiune Linux încorporată. O astfel de instanță Linux poate rula numai aplicații create special pentru dispozitiv.

Embedded Linux este flexibil, low-cost, open-source, și se adaptează la microprocesoare cu scop specific. În comparație cu sistemele de operare încorporate proprietare, Linux permite mai mulți furnizori de software, dezvoltare și asistență; are un nucleu stabil și oferă posibilitatea de a citi, modifica și redistribui codul sursă. De asemenea, permite o abordare extrem de modulară a blocurilor de construcție pentru construirea unui sistem personalizat, ceea ce duce la o mai mare flexibilitate.

proiectul Yocto iese în evidență: este un proiect colaborativ open-source care facilitează dezvoltatorilor să își creeze propriile sisteme Linux personalizate, indiferent de arhitectura hardware. Acest instrument este utilizat pe scară largă pentru a crea distribuții Linux încorporate personalizate.

Linx on embedded systems / Common applications

din aceste motive și datorită versatilității sale, embedded Linux a devenit foarte popular printre inginerii de sisteme embedded. Multe dispozitive electronice de consum, cum ar fi telefoane, tablete inteligente, dispozitive de stocare digitale, înregistratoare video personale, camere, purtabile și multe altele sunt de obicei dezvoltate cu Linux. Se folosește în software-ul mașinilor și în multe alte exemple, cum ar fi echipamentele de rețea, controlul mașinilor, automatizarea industrială, echipamentele de navigație, software-ul de zbor al navelor spațiale și instrumentele medicale în general.

chiar și Microsoft Windows are componente Linux ca parte a subsistemului Windows Pentru Linux sau WSL. Dar poate cel mai bun exemplu de Linux încorporat este Android, dezvoltat de Google. Vom vedea aceste ultime două exemple mai detaliat pe tot parcursul postării.

cum să dezvoltați Linux încorporat pe Windows

introducerea Linux încorporat în organizația dvs. poate însemna mai multe provocări de depășit. Ghidurile sunt cu siguranță utile pentru a câștiga experiență într-un ritm bun, dar cum rămâne cu mediul de dezvoltare? Trebuie să fie complet înlocuit pentru a sprijini dezvoltarea Linux?

în multe cazuri, dezvoltarea de produse Linux embedded se face prin utilizarea gazdei Linux în sine. Versiunea pentru PC oferă mai multe biblioteci și utilități preinstalate decât sistemele Linux încorporate, făcând gazdele de dezvoltare Linux ideale pentru dezvoltarea codului Linux încorporat. Dar cum rămâne cu inginerii care sunt noi în acest sistem de operare sau care preferă să utilizeze Windows ca gazdă de dezvoltare?

cea mai răspândită soluție de până acum a fost utilizarea mediilor virtuale precum VirtualBox sau VMware Player. În acest fel, utilizatorului i se permite să continue să lucreze cu Windows ca sistem de operare principal și, prin urmare, să continue navigarea într-un mediu deja familiar și să utilizeze mașina virtuală cu Ubuntu sau alte distribuții Linux pentru dezvoltarea produselor încorporate bazate pe Linux.

în plus, există și alte opțiuni pentru dezvoltarea codului Linux încorporat. Tehnologia containerului a câștigat recent mult interes, oferind o altă alternativă pentru rularea unei distribuții Linux în cadrul sistemului de operare Windows.

ce este subsistemul Windows Pentru Linux (WSL)?

Sursa: Microsoft Docs

pe de altă parte, Microsoft a făcut, de asemenea, un pas înainte în sprijinirea mediului de dezvoltare Linux în cadrul sistemului său de operare prin introducerea subsistemului Windows Pentru Linux (WSL), care a fost inclus în versiunea Windows 10.

WSL oferă o interfață kernel compatibilă cu Linux dezvoltată de Microsoft, care poate rula apoi un spațiu de utilizator GNU deasupra acestuia. În acest fel, instrumentele de dezvoltare Linux se pot instala cu ușurință în mediul Linux nativ bazat pe WSL.

ce înseamnă acest lucru pentru dezvoltatori? Înseamnă că cei care preferă să se dezvolte sub sistemul de operare Windows gazdă pot rămâne cu mediul familiar de dezvoltare Windows și pot activa pur și simplu mediul de dezvoltare Linux pe aceeași gazdă.

datorită acestui fapt, instrumentele software integrate au ieșit pentru a fi utilizate în Windows în sine, cum ar fi Timesys IDE TimeStorm. Acest program bazat pe Eclipse oferă utilizatorilor sistemului de operare Windows 10 un mediu familiar, facilitând dezvoltarea produselor Linux încorporate într-un mediu Windows. Această caracteristică o face o soluție ideală pentru programatorii care doresc să migreze la dezvoltarea dispozitivelor Linux bazate pe microprocesor, deoarece, în afară de sprijinirea limbajelor precum C/C++/Python, folosește același SDK Yocto în sistemele de operare Linux și Windows.

Embedded Linux și Android / cum funcționează?

sistemul de operare Android este un tip de Linux încorporat, personalizat pentru a fi utilizat pe smartphone-uri. În esență, Android rulează același tip de kernel Linux ca sistemele încorporate și împărtășește aceleași drivere, gestionarea memoriei și capabilități de rețea. Dar include și câteva modificări ale nucleului care îl fac ideal pentru sistemele mobile. În plus, vine încărcat cu funcții suplimentare preluate din alte proiecte open-source.

Google a construit Android ca un sistem de operare mobil care vine cu ecosistemul său, separat de clasicul Linux. Interfața sa de utilizator este optimizată pentru dispozitivele cu ecran tactil. În plus, vine cu un set de API-uri care permit un mediu de dezvoltare a aplicațiilor mai standardizat. În mod similar, dispozitivele Android pot profita suplimentar de o serie de servicii Google, cum ar fi Google Maps, Fit, Cast sau Awareness, printre altele.

unii ar putea crede că Android devine un înlocuitor viabil pentru Linux încorporat, deoarece standardizează dezvoltarea de software pentru dispozitive precum telefoane, tablete sau televizoare. Chiar și așa, Android poate câștiga popularitate, dar mai are un drum lung de parcurs înainte de a se obișnui în același grad cu Linux încorporat și – chiar mai puțin probabil – să-l înlocuiască. Soiurile „clasice” de Linux încorporat domină, fără îndoială, ca sistem de Operare ales pentru dezvoltatorii de sisteme încorporate.

pentru majoritatea dispozitivelor Linux încorporate, care se integrează în mașini industriale, de exemplu, și care prosperă cu un consum redus de energie, aceste caracteristici mobile tind să fie un volum suplimentar pe care un dezvoltator ar putea avea nevoie să îl elimine. De aceea, Android are cel mai mult sens într-un dispozitiv care profită de punctele sale forte în ceea ce privește interfața cu utilizatorul și media.

care sunt avantajele utilizării Linux embedded?

după cum am văzut deja, embedded Linux este o versiune compactă a Linux care oferă funcții și servicii în urma cerințelor de operare și aplicație ale sistemului încorporat. La fel ca Linux, principalele sale avantaje față de alte sisteme de operare integrate sunt – printre altele – utilizarea open source și, prin urmare, costuri reduse, existența mai multor furnizori de software, dezvoltare și asistență și deschidere în ceea ce privește drepturile de autor sau licențele și un kernel stabil și robust. În plus, capacitatea de a citi, modifica și redistribui codul sursă, împreună cu o abordare extrem de modulară a blocului de construcție pentru dezvoltarea unui sistem încorporat personalizat. Acest lucru oferă o mai mare flexibilitate în posibilitățile de proiectare.

• cod sursă deschisă.

• preț scăzut.

• furnizori multipli de software, dezvoltare și asistență.

• foarte personalizabil.

• o mai mare flexibilitate.

posibile dezavantaje ale Linux încorporat

printre posibilele dezavantaje ale Linux încorporat, merită remarcat complexitatea acestuia. Datorită faptului că este open-source și are mai multe dezvoltări, Linux încorporat este mai bogat în funcții decât alte medii de dezvoltare încorporate. Vasta bază de cod Linux (atât în sistemul dvs., cât și disponibilă în comunitate) are ca rezultat o complexitate aproape nesfârșită.

în plus, ar trebui să luăm în considerare faptul că atunci când dezvoltăm soluții adaptate platformei pentru a fi utilizate, orice modificare a hardware-ului poate afecta direct software-ul, reflectându-se în situații de înlocuire a produsului sau chiar în actualizări ale software-ului în sine. Pe de altă parte, amintiți-vă că utilizarea Linux încorporat implică necesitatea de a avea un spațiu de memorie relativ mare în comparație cu alte medii. Acest lucru va afecta mai ales dispozitivele cu resurse limitate.

suma tuturor acestor aspecte poate duce la o creștere a banilor și a timpului pentru dezvoltarea de noi implementări. Din acest motiv, este extrem de important să vă bazați întotdeauna pe dezvoltatori experți care pot optimiza procesul cât mai mult posibil.

• având caracteristici reacher poate duce la o complexitate mai mare.

• modificarea hardware-ului poate afecta software-ul.

• necesitatea unui spațiu de memorie mai mare.

Embedded Linux: găsiți dezvoltatori de software embedded

deci, cu toate acestea fiind spuse, căutați dezvoltatori experți C / C++ pentru dezvoltarea de software și sisteme încorporate pe Linux? Tocmai i-ai găsit.

VERIFICAȚI SOLUȚIILE NOASTRE SOFTWARE ÎNCORPORATE