Co to jest wbudowany Linux®?

Termin „wbudowany Linux®” może być używany do opisania dowolnego wariantu systemu operacyjnego Linux® typu open source działającego na wbudowanym systemie komputerowym — urządzeniu lub platformie do określonego celu zintegrowanej z większym produktem ogólnym, takim jak urządzenie lub element elektroniki użytkowej sprzętu. Modułowa architektura jądra Linux® wraz z obsługą szerokiej gamy mikroprocesorów i innych typów sprzętu sprawiła, że ​​system jest popularny w dziedzinie obliczeń wbudowanych. Linux® może jednak w niektórych sytuacjach mieć niższą wydajność, ponieważ wymaga dodatkowego oprogramowania do działania jako system operacyjny czasu rzeczywistego (RTOS), co jest wymagane w przypadku niektórych systemów wbudowanych. Mimo to dla systemów wbudowanych zastosowano różne niestandardowe dystrybucje Linuksa, od telefonów komórkowych po sprzęt do testowania awioniki.

Komputer wbudowany różni się od komputera osobistego (PC) tym, że system wbudowany jest zaprojektowany lub skonstruowany do jednego lub większej liczby określonych celów, podczas gdy komputery PC są przeznaczone do szerokiego zakresu funkcji. Wbudowany komputer można zaprojektować z minimalną wydajnością wymaganą do spełnienia określonych celów, co daje lekką i wysoce wydajną platformę komputerową. Kategoria obejmuje szeroką gamę urządzeń komputerowych, od urządzeń elektroniki użytkowej, przez sprzęt awioniczny, po łaziki i statki kosmiczne badające Układ Słoneczny. Jednak jak każdy komputer, sprzęt systemu wbudowanego jest bezużyteczny bez platformy programowej, aw wielu przypadkach wybrana platforma programowa jest jakąś formą wbudowanego systemu Linux®.

Linux® okazał się popularny w wielu dziedzinach komputerów wbudowanych ze względu na wysoki poziom dostosowania i elastyczność, a także zróżnicowaną obsługę sprzętu. Jądro Linux® ma architekturę modułową, co oznacza, że ​​projektant lub inżynier może wybrać tylko sterowniki i oprogramowanie wysokiego poziomu potrzebne dla konkretnego systemu. Obsługa wielu różnych architektur mikroprocesorowych jest również ważną zaletą wbudowanego systemu Linux®, ponieważ systemy wbudowane mogą używać mikroprocesora, który różni się od mikroprocesora stosowanego w komputerach PC. Jako projekt oprogramowania o otwartym kodzie źródłowym, Linux® może być również używany bez ograniczeń i opłat licencyjnych, które mogą być obecne w ofertach komercyjnych.

Systemy wbudowane często wymagają systemu operacyjnego czasu rzeczywistego — systemu operacyjnego zdolnego do reagowania na zdarzenia w bardzo krótkim czasie. Ponieważ jądro Linux® nie zostało zaprojektowane z myślą o wydajności w czasie rzeczywistym, dodatkowe oprogramowanie musi być uruchamiane na jądrze, aby zapewnić tę funkcjonalność. Jest to potencjalna wada korzystania z wbudowanego systemu Linux®, ponieważ to dodatkowe oprogramowanie zużywa więcej zasobów.

Niektóre wersje wbudowanego systemu Linux® mogą być budowane niemal od zera, podczas gdy inne są nieco zmodyfikowanymi wersjami istniejących dystrybucji. Zarówno organizacje komercyjne, jak i niekomercyjne oferują własne gotowe dystrybucje skierowane do producentów i firm projektowych. Na przykład telefony komórkowe i odtwarzacze multimedialne często korzystają z gotowych odmian wbudowanego systemu Linux®. Kioski obliczeniowe lub urządzenia sieciowe mogą używać tylko nieznacznie zmodyfikowanej wersji dystrybucji systemu Linux® dla komputerów stacjonarnych.

W dziedzinach o bardzo wysokich wymaganiach dotyczących czasu rzeczywistego lub wydajności, użytkownik końcowy jest często bardzo zaangażowany w projektowanie systemu. Na przykład Narodowa Agencja Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej (NASA) pozyskuje oprogramowanie Linux® od zewnętrznych dostawców, ale ustala wytyczne, którymi powinni się oni kierować. Inne organizacje, takie jak firmy produkujące sprzęt do testowania awioniki, mogą zdecydować się na opracowanie własnej wersji wbudowanego systemu Linux®.