摘要：隨著信息技術的高速發展，極大的改善了嵌入式Linux操作系統的設計環境，并促進了系統的應用。本文首先分析了系統的主要特點，并對設計原理進行了較為詳細的論述，在此基礎上，探討了嵌入式Linux操作系統的應用，以期促進系統服務質量的提升。

關鍵詞：嵌入式Linux操作系統；設計原理；特點；應用

1、前言

進入新世紀后，信息技術得到了快速發展，作為主要操作系統之一的嵌入式系統，廣泛應用于家電及工業設備控制等領域，取得了較為理想的效果。由于嵌入式系統在服務的可操作性和針對性上，具有顯著的優勢，業界開始關注嵌入式系統的實際和應用，極大的促進了嵌入式系統的發展。

2、嵌入式Linux操作系統的主要特點

信息技術的發展，持續優化著嵌入式Linux操作系統的硬件環境，使其具備了諸多優勢，系統的主要特點如下：

（1）開發性特點。對于操作系統來說，其必須遵循也是最為重要的原則是系統必須具備高度的開發性，以便達到軟件相互兼容和信息互聯的目的。嵌入式Linux操作系統經常采用了模塊化設計方法，能夠基于用戶的需求合理的增減系統功能，增強了操作系統的可伸縮性。另外，還具備了多用戶特性，也就是各用戶都擁有相應的權限，在系統使用過程中能夠有效避,免相互干擾，極大的增強了系統的使用效率。

（2）嵌入式Linux操作系統還具有穩定性強和多任務的優勢。在運行操作系統的過程，能夠同時執行多個不同程序，且程序間不會相互影響和干擾。就該系統而言，所有程序都有著相同的訪問權利，從而提升了并行運行的速率。另外，由于系統研發人員隊伍人數眾多、水平較高，能夠對系統進行持續的測試、改進和升級，使得系統的穩定性被大大增強。

（3）獨立性。在設備驅動程序的幫助和支持下，用戶能夠便捷的對設備進行操作和使用，而無需對設備的存在形式進行考慮。基于系統內核源代碼，可自適應系統新增的設備。另外，嵌入式Linux操作系統擁有可靠的安全系統和豐富的網絡功能，可為用戶提供便利的服務及可靠的數據支持。

3、嵌入式Linux操作系統的設計

為滿足用戶需求，嵌入式Linux操作系統主要針對之前系統的內核進行了設計、完善和修改。具體的來說，是在之前的系統中植入了嵌入式版本，有效提升了系統的運行速度。

（1）內存管理

就內存管理而言，其主要功能是操作釋放、內存頁面申請和地址映像功能，從而要求嵌入式應用程序一定要確保相應任務的順利完成，合理處理內存空間，避免訪問越界現象的出現，增強運行程序過程中的安全性。一般情況下，內存空間均為靜態的，所有程序均是自己進行內存空間申請的，如此一來，能夠有效杜絕越界現象的出現，不過卻導致了內部資源的嚴重浪費。通過對嵌入式應用程序的應用，有效的避免了資源浪費，同時能夠基于實際需求，進行不同內存空間的申請，有利于程序開發流程的簡化，確保了系統的穩定和安全。加之MMU的輔助，可以映射及查詢內存地址，提升了內存管理的便捷性。

（2）boot loader固件

所謂固件，一般情況下指的是ROM硬件或相關運行的程序，配合其他系統，實現相關任務目標。對于嵌入式系統來說，boot loader固件是非常關鍵的組成部分，因而要求必須首先進行boot loader固件程序的開發，完成關鍵硬件和處理器的初始化，從而實現系統映像的下載工作。在初始化處理器的過程中，務必借助相關配置寄存器，以利于相關控制命令的執行。而初始化硬件的過程中，務必借助相應的驅動程序，以便于同用戶客戶端之間的通訊工作，順利完成下載。因而，對于boot loader固件程序而言，要擁有接收映像的服務端程序，可以進行映像的接收和數據包的發送工作，在結束發送之后，boot loader固件還能夠在ROM中寫入下載的映像。

（3）任務管理

通過該系統的幫助，能夠完成相關多任務的調度，且操作簡便。嵌入式Linux操作系統的操作者僅需進行相應任務的設計，系統就可以基于調度功能進行任務的安排。顯然，嵌入式Linux操作系統將任務作為核心，基于任務的具體要求，安排合理、科學的調度方式，主要包括非實時調度方式以及實時調度方式。而想要更加合理的優化系統的調度過程，就一定要對進程搶占和外部中斷等方面的問題進行有效的處理，以實現任務內核處理效率的提升。

4、實際應用情況分析

嵌入式Linux操作系統具備了多方面的優勢，廣泛的應用于當前的各行各業，尤其是積極的促進了銀行業的發展。由于銀行的行業特點決定，其信息化建設勢必會進行較大的投入，對水平也有著較高的要求，因而必須開發具有較強針對性的操作系統。銀行在日常運作過程中，會處理極為龐大的數據量，從而對硬件設備也就有著更高的要求。另外，該行業還高度關注數據的安全管理工作。因此，嵌入式Linux操作系統在可靠性和安全性上具有明顯的優勢，能夠滿足銀行業務發展的基本需求。另一方面，由于銀行也是盈利性的企業，因而其也高度關注項目的成本預算，利用嵌入式Linux操作系統，能夠有效降低銀行的運營成本，增強企業的經濟效益。

另外，嵌入式Linux操作系統還有著顯著的集群特性，可以對客戶的計算機系統進行優化，從而簡化了企業的管理流程，有效的對企業的資源和人員進行了管理，提升了行業的服務水平。

5、結束語

從當前的應用現狀來說，嵌入式Linux操作系統廣泛的應用于包括銀行業在內的各行各業，同時，眾多學者還通過該系統進行網絡服務的配置。隨著硬件環境的改善和信息技術的發展，微處理器將在嵌入式Linux操作系統中發揮更加顯著的作用。總的來說，嵌入式Linux操作系統在相關固件的支持下，正持續的改進和完善。關注嵌入式Linux操作系統的開發，以便能夠簡化開發工作，縮短產品的開發周期，從而增強企業和核心競爭力。

參考文獻

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