Linux与VxWorks的板级支持包开发的比较与分析

soararing

从Linux操作系统问世以来，由于其开发源码的特性，使其在各个领域都迅猛发展。随着Linux本身的性能不断提高，支持的处理器种类也越来越多，使得它成为嵌入式系统应用的热点。与普通的商用
实时操作系统
相比，Linux操作系统具有如下这些优点： ·可应用于多种硬件平台。Linux已经被移植到多种硬件平台，这对加快项目的研发进度很有利。原型可以在标准平台上开发然后移植到具体的硬件上，加快了软件与硬件的开发过程。 ·Linux可以随意地配置，不需要任何许可证或商家的合作关系。 ·它是免费的，源代码可以得到。在国际互联网上有大量的免费资源，包括从底层的设备驱动程序到上层的图形界面环境。 ·它本身内置网络支持。 ·Linux的高度模块化使添加部件非常容易。 ·Linux在服务器市场上的成功，说明Linux是一个稳定的、可靠的操作系统。因此，许多公司都在它们的嵌入式系统中使用Linux。包括手机、PDA、机顶盒、路由器等领域。Linux操作系统和普通的嵌入式操作系统相比，在系统结构、开发方法和开发工具方面都有很大的差异。本文以目前使用最多的商用嵌入式操作系统
VxWorks
为代表，着重比较和分析了作为嵌入式应用的Linux操作系统与普通的嵌入式操作系统在BSP （板级支持包）开发方面的差异，对由此而引起的性能变化和开发的难度作了简要的分析。
2.1 Linux引导装载器的系统引导的开发
     同VxWork的BSP的系统引导部分的开发类似，Linux引导装载器在系统上电后的工作基本类似，主要有如下内容： (1) 处理器工作状态的设定：设定接下来处理器的工作方式，设置堆栈区的指针，处理器的运行频率等。 (2) 内存的初始化和配置：内存的初始化也是Linux引导装载器的工作，Linux操作系统内核是不作内存的物理初始化和配置的，这些工作需要在装载器里完成。并在装载系统时，把内存大小、地址范围等参数传递给Linux 内核。 Linux引导装载器的系统引导部分的开发还有其他一些内容，如点灯等。
3 Linux和
VxWorks
的BSP的开发比较和分析
     
VxWorks
作为一个商用的
实时操作系统
，它的BSP开发非常规范，提供很多模板，层次结构都非常清晰。而对于Linux的BSP来说，驱动程序的开发的接口，模板都是很标准的，各种资源也非常多。但是，Linux的系统装载器并无一个明确的规范，不同的发布版本有着不同的配置。由于Linux的开放源代码的特性，Linux的系统装载器的发展很快，资源很多，如PPC、ARM、MIPS、X86等各种系列处理器评估板的Linux引导装载器程序（包括源代码）都可以从互联网上免费得到。
3.2 设备驱动部分的比较和分析
     由于Linux操作系统和Linux引导装载器在结构上的分离，使得它俩之间的设备驱动程序不能够通用，当然在芯片的硬件初始化一些硬件相关的代码上可以互相借鉴。而
VxWorks
的BOOTROM和运行版本的设备驱动是相同的，因为，它的运行版本和BOOTROM的结构是一致的，使用同一操作系统内核。 Linux操作系统的设备驱动运行在内核空间，用户进程运行在用户空间。在Linux操作系统中，内核空间和用户空间的内存管理和映射方式是不同的，应用和设备驱动在数据交换时会涉及到不同的内存空间，会影响到一定效率，但这个问题可以通过修改系统内存空间配置等方法来解决。
VxWorks
操作系统没有分开内核空间和用户空间，设备驱动和应用都运行于同一空间，相互之间的内存都可以访问，数据交换非常方便，但是，这种结构的稳定性就不如 Linux系统好了。两种操作系统都提供了很多设备驱动的资源和模板。但是由于Linux的开源特性，它提供的设备驱动的种类和数量远远超过了
VxWorks
.
4 结论
     本文简单介绍了Linux和
VxWorks
操作系统的BSP开发的内容。通过比较发现，
VxWorks
作为专业的商用实时操作系统，提供BSP开发方式，开发资源都非常适宜于嵌入式应用。而Linux作为从通用操作系统发展而来的，在嵌入式应用的BSP开发方面，需要多做一些工作，但是它却有更丰富的资源。

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