uCLinux:micro-Control linux,即“針對微控制器領(lǐng)域中的Linux系統(tǒng)”。
uCLinux主要是針對目標處理器沒有存儲管理單元MMU(Memory Management Unit)的嵌入式系統(tǒng)而設(shè)計的。它已經(jīng)被成功地移植到了很多平臺上。由于沒有MMU,其多任務(wù)的實現(xiàn)需要一定技巧。 ---來自百度百度
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uClinux是針對控制領(lǐng)域的嵌入式linux操作系統(tǒng),它從Linux 2.0/2.4內(nèi)核派生而來,沿襲了主流Linux的絕大部分特性。適合不具備內(nèi)存管理單元(MMU)的微處理器/微控制器,沒有MMU支持是 uClinux與主流Linux的基本差異。
有無MMU區(qū)別
如果處理器沒有MMU,或者有MMU但沒有啟用,CPU執(zhí)行單元發(fā)出的內(nèi)存地址將直接傳到芯片引腳上,被內(nèi)存芯片接收,這稱為物理地址(Physical Address),如下圖:
未使用MMU 如果處理器啟用了MMU,CPU執(zhí)行單元發(fā)出的內(nèi)存地址將被MMU截獲,從CPU到MMU的地址稱為虛擬地址(Virtual Address),而MMU將這個地址翻譯成另一個地址發(fā)到CPU芯片的外部地址引腳上,也就是將虛擬地址映射成物理地址,如下圖:
使用了MMU 對uCLinux 來說,其設(shè)計針對沒有MMU的處理器,不能使用處理器的虛擬內(nèi)存管理技術(shù)。uCLinux仍然采用存儲器的分頁管理,系統(tǒng)在啟動時把實際存儲器進行分頁。在加載應(yīng)用程序時程序分頁加載。但是由于沒有MMU管理,所以實際上uCLinux采用實存儲器管理策略。 uCLinux系統(tǒng)對于內(nèi)存的訪問是直接的,所有程序中訪問的地址都是實際的物理地址。操作系統(tǒng)對內(nèi)存空間沒有保護,各個進程實際上共享一個運行空間。一個進程在執(zhí)行前,系統(tǒng)必須為進程分配足夠的連續(xù)地址空間,然后全部載入主存儲器的連續(xù)空間中。
uCLinux與Linux幾點區(qū)別
uCLinux與Linux相比,MMU是最基礎(chǔ)的區(qū)別,其實還有很多區(qū)別。 1.沒有內(nèi)存保護沒有內(nèi)存保護的操作會導致這樣的結(jié)果: 即使由無特權(quán)的進程來調(diào)用一個無效指針,也會觸發(fā)一個地址錯誤,并潛在地引起程序崩潰,甚至導致系統(tǒng)的掛起。顯然,在這樣的系統(tǒng)上運行的代碼必須仔細編程,并深入測試來確保健壯性和安全。 對于普通的Linux來說,需要運行不同的用戶程序,如果沒有內(nèi)存保護將大大降低系統(tǒng)的安全性和可靠性;然而對于嵌入式uClinux系統(tǒng)而言,由于所運行的程序往往是在出廠前已經(jīng)固化的,不存在危害系統(tǒng)安全的程序侵入的隱患,因此只要應(yīng)用程序經(jīng)過較完整的測試,出現(xiàn)問題的概率就可以控制在有限的范圍內(nèi)。 2.沒有自動生長的堆棧uCLinux沒有自動生長的堆棧,也沒有brk()函數(shù),這樣,用戶空間的程序必須使用mmap() 命令來分配內(nèi)存。為了方便,在uclinux的C語言庫中所實現(xiàn)的malloc()實質(zhì)上就是一個mmap()。在編譯時,可以指定程序的堆棧大小。 3.通用架構(gòu)的內(nèi)核不同在uCLinux的發(fā)布中,/linux/mmnommu目錄取代了/linux/mm目錄.前者是修改后的內(nèi)存管理子系統(tǒng) 被修改,去除了MMU的硬件依賴,并在內(nèi)核軟件自身提供基本的內(nèi)存管理函數(shù)。 更多區(qū)別,大家可以進一步研究。 四、uCLinux和STM32uCLinux主要用于MCU和MPU,對于市面上常見的STM32也是做了很好的支持。
關(guān)于uCLinux如何應(yīng)用在STM32上,這里不詳細講述,感興趣的可以自行網(wǎng)上了解,有很多相關(guān)資料。
審核編輯 :李倩
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