嵌入式操作系统内核原理和开发（开篇）

io N(P#]1T.p |)r0　 　既然操作系统称之为一个系统，那么它必然是由好多的部件组成的。有过linux嵌入式开发经验的朋友都知道，要想使一个linux在arm芯片上真正跑 起来，它必须有三个部分组成，即boot + 内核 + 文件系统。而真正内核的东西其实很少，也就是cpu初始化、线程调度、内存分配、文件系统、网络协议栈、驱动这些部分组成。那么是不是所有的芯片都需要跑 操作系统呢？我们可以举个例子。

IxKUe({0　　现在有一个简单的温度测量电路，它由三部分组成：

　　1、单片机；51Testing软件测试网7c.](v@6wK_7?"mGc*uk

　　2、温度传感器模块；51Testing软件测试网 iV*C*OHf}1K3C

*?nf8nb2s"?y0　　3、无线发射模块。

C%g9]?+P2h t0　　我们设计这么一个温度测量电路其实就是一个目的，那就是为了实时获取当前的温度信息。那么，这么一个简单的电路应该怎么设计程序呢？其实很简单。

x}#fd7W+J Vf0　　如果我们需要cpu干的事情很少，甚至极端一点说只有一件事情，那么根本没有设计操作系统的必要。我们设计出操作系统，主要是想在单位时间内完成几件事情。打个比方来说，你完全可以在工作的时候一遍写文档、一遍收发电子邮件，偶尔还能开个小差休息一会。 所以操作系统就是为了共享资源而存在的。

　 　认识操作系统的用途不难，关键是如何把操作系统用代码写出来。也许有人会跟你说，免费的代码一大堆，Linux就不错，你下载下来直接读就好了。但是我 告诉你，最新的Linux内核版本已经轻松的越过了3.0，整个代码的长度远在千万行之上，你可能从哪看起都不知道。可能此时又有人不同意了，看不懂高版 本的linux，可以看看linux低版本的代码，0.11版本的代码就不错，因为赵炯就是怎么推荐的。我要说的是，0.11的代码固然好，但是怎么编译 版本、怎么修改代码、怎么构造文件系统、怎么跑起来是我们绕不过的一道难题。对于很多朋友来说，阅读linux代码尚且困难，更不要说后面还需要完成的一 大摊子烂事了。51Testing软件测试网}cl-X'FcZ2i7A

;a+gTvPs"n0　　说了这么多，我们需要的的内核代码是什么样的？其实在我看来，很简单。它只要满足下面两个条件就可以了，51Testing软件测试网!B$ZK"\)v

F3z)Ev,e'U0　　（1）像用户软件一样可以运行；

'~2si/@ P sP P)PX0　　（2）像用户软件一样可以单步调试。

　 　要解决这些问题，对linux系统来说上不难解决。要解决os的运行和调试问题，关键就在于如何仿真中断和实现os的任务切换。至于任务的开启、运行和 挂起，内存分配，互斥量，信号量，文件系统，tcp/ip协议栈，GUI操作，这些其实都是可以在linux上进行仿真和操作的，朋友们可以尽请放心。这 部分的内容，我们会在以后的博客中陆续展开。51Testing软件测试网6rB1D6y"K+a^

#h)W)BiY7T3ZL@/kS/V$s0　　为了能够更好地阅读后面发表的博文，我建议你巩固一下下面这些知识，这样会对你的理解有很大的裨益。51Testing软件测试网8NW7@8v"h^O(J

6kr};A;EGp0　　（1）cpu 结构，了解中断流程就行；51Testing软件测试网`:{;eCggNB!NX

*])B X^,m!w Hd7B\C0　　（2）linux 汇编语言；51Testing软件测试网)O0A;j6gG+~%Z

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jy+[Q,L9z1CP0　　（3）函数堆栈格式和内容；51Testing软件测试网&nY9_T!_K

　　（4）互斥量、信号量的使用方法；

y)gu"DE4V&zV|0　　（5）调度的基本策略；

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a@(u0　　（6）内存分配的基本方法；51Testing软件测试网;d8}7g Bh$EZ

　　（7）tcp/ip socket编程；

　　（8）gui编程方法，可以参考windows的方法；51Testing软件测试网2x L ^Up o \ l^

&Y p0kVk.I)?0　　（9）系统中的内存布局、编译原理等等。