Linux|嵌入式 Linux 的基础知识介绍

嵌入式Linux是Linux内核的改编版，用于嵌入式系统。嵌入式Linux最流行的例子是Android 操作系统。
但是，需要大量硬件资源来支持嵌入式 Linux ，特别是如果它将部署在实时机器对机器(M2M) 通信、机器人控制或复杂计时应用等用例中时. 这些资源至少包括支持以太网和其他基本接口的嵌入式硬件平台（板卡或片上系统），以及用于容纳操作系统、库、文件系统、应用程序、引导加载程序、等等。

桌面 Linux 与嵌入式Linux
嵌入式 Linux 是开源的、可修改的、用C 编写的。而桌面Linux或任何其他操作系统一样，嵌入式Linux 的作用是从底层处理器中抽象出用户和应用程序，内存和其他硬件组件；为各种功能分配和交付系统资源；同时管理多个任务和应用程序等等。

尽管如此，如果您现在还没有注意到，嵌入式 Linux 和传统桌面Linux 之间存在许多显着差异。这些包括例如直接从闪存而不是硬盘启动的能力。
下面提供了一张图表，比较了嵌入式 Linux 和桌面Linux 之间的一些主要差异。

嵌入式 Linux：交叉编译器、库和引导加载程序
由于嵌入式 Linux 是为特定应用程序设计的，因此在开始进行需要开源操作系统的系统设计时，工程师必须使用一些特定的开发工具。以下当然不是一个详尽的列表，但一个好的起点是使用正确的库、强大的交叉编译器和与Linux 内核配对的高效引导加载程序。
交叉编译器
对于不熟悉的人来说，交叉编译器是一种编译器，它执行编写的代码，以便在编译器所在的机器之外的其他机器上运行。例如，在您的 PC 或笔记本电脑上运行的交叉编译器能够生成为Android 智能手机等嵌入式系统编写的代码。

嵌入式 Linux 系统需要交叉编译器，因为这些设备通常没有在本地编译代码所需的资源，因此必须在其他地方编译然后交付给目标。
对于提供大小优化、支持控制处理的特性等功能的交叉编译器，有多种选择。但是这里列出了一些最常见的交叉编译器：Buildroot、Crosstool-NG、Yocto 。
C 库
C 库提供内核和应用程序之间的接口，因此必须是交叉编译过程的一部分。嵌入式Linux 系统中的任何程序，无论是用python、java 还是其他语言编写的，都必须在运行时调用C 库才能通过Linux 内核访问硬件资源。

下面是一些在嵌入式 Linux 系统中使用的流行C 库。
glibc– 标准的GNU C 库功能丰富，但代价是占用大量内存。它也没有任何配置选项。
uClibc– “u”表示uClibc 是一个小型的微控制器C 库，用于嵌入式系统。
musl– musl 也很小，在RAM 和存储量有限的系统中是一个不错的选择。
eglibc– eglibc 与glibc 相同，但做了一些修改，使其更适合在嵌入式设备中使用，例如支持配置。
特定于应用程序的库
嵌入式 Linux 内核的功能有限，因此需要特定的库。下面列出了一些受欢迎的。
libgpiod–如今，标准命令行并不是与Linux 设备文件交互的唯一方式。 libgpiod 用于与Linux 设备中的GPIO 硬件交互。