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本文就如何對Linux系統的核心實現定制進行論述，主要內容包括Linux內核部分和文件系統，系統定制的硬件平臺是PC104單片機。之所以將Linux內核定制、文件系統定制單獨討論，是因為在基于任何平臺的Linux系統定制過程中，其內核和文件系統的定制工作都具有相似的特征和相似的過程。在基于PC104平臺的嵌入式Linux研制過程中，進行核心定制的主要目的是從需求出發使系統最大程度地滿足應用的需要、最大程度地適應系統硬件平臺、最優化地支持系統外圍設備和應用程序，并且盡量減少對系統資源的占用、減少系統功耗，增強系統的安全性、穩定性、可靠性，另外使系統真正地實現產權自主化。內核定制一般操作系統的內核從體系結構角度可以劃分為兩種:微內核體系結構、單內核體系結構。微內核體系結構只在內核中包括了一些基本的內核功能，其它部分在用戶內存空間運行，這種結構需要在各層之間進行調用，因此會有一定的消耗，使執行效率不如單內核體系結構。Linux采用單內核體系結構，內核的所有部分都集中在一起，這樣能使系統的各部分直接溝通，有效地縮短任務之間的切換時間，提高了系統的響應速度，實時性好并提高了CPU的利用率，但在系統比較大的時候體積也比較大，與嵌入式系統容量小、資源有限的特點不符合，因此需要進行非常精細的定制以適應嵌入式系統的需要。內核版本Linux的源程序是完全公開的，任何人只要遵循GPL，就可以對內核加以修改并發布給他人使用。Linux的開發采用的是雙樹系統。一個樹是穩定樹(stabletree)，另一個樹是非穩定樹(unstabletree)或稱開發樹(developmenttree)。一些新特性、實驗性改進等都將首先在開發樹中進行，如果在開發樹中所做的改進也可以應用于穩定樹，那么在開發樹中經過測試以后，在穩定樹中將進行相同的改進。一旦開發樹經過了足夠的發展，開發樹就會成為新的穩定樹。開發樹就體現在源程序的版本號中;源程序版本號的形式為x.y.z，對于穩定樹來說，y是偶數;對于開發樹來說，y比相應的穩定樹大一(是奇數)。到目前為止，穩定樹的最高版本是2.4.21，開發樹的最新版本是2.5.73。本項目采用的內核版本是2.2.20，選擇2.2.20版本內核的主要原因有:a.版本為2.0及以前內核中的設備驅動不如2.2版本的全面；b.版本為2.2的內核增加了很多新特性；c.新的版本為2.4的內核對PC104的CPU塊支持不好；d.由于不明原因版本為214的內核對PC104；e.版本為2.4內核相對龐大，編譯后的內核文件也相對較大；f.版本為2.2的內核已完全能夠滿足本項目的需要。目前，大多數面向數據采集的嵌入式Linux研制工作都是基于版本2.02.2內核進行的。實際上，內核版本的提升，其復雜度也隨之升高，也會給嵌入式系統的定制工作帶來很多的困難。內核設置內核設置工作可以通過直接修改內核源代碼中的Makefile文件、Config.in文件和內核源代碼根目錄下的.config文件來完成。內核源代碼中的每個目錄都有各自的用途，每個子目錄下也都有相應的Makefile文件。例如，在目錄driversblockConfig.in文件中有如下語句：if[“＄CONFIG_BLK_DEV_HD_DE”=“y”-o“＄CONFIG_BLK_DEV_HD_ONLY”=“y”];thendefine_boolCONFIG_BLK_DEV_HDyelsedefine_boolCONFIG_BLK_DEV_HDnfi這段語句的作用是定義在塊設備中DE塊設備驅動可以被編譯在內核中也可以被編譯成內核模塊。采用修改配置文件的方式設置內核比較復雜，而且容易出現錯誤，但是對深入剖析和理解內核幫助很大。比較有效的方式還是直接利用Linux內核提供的工具進行內核設置。在Linux源代碼目錄下，Linux內核設置命令是：#makemenuconfig命令執行后會顯示一個字符型菜單配置環境，在該環境中有以下選項，通過這些選項設置可以定制Linux內核的各項功能，并對內核實現裁減。下面對主要設置選項進行介紹：(1)Codematurityleveloptions代碼成熟等級。此處只有一項:promptfordevelopmentandorincompletecodedrivers，如果要試驗現在仍處于實驗階段的功能，就必須把該項選擇為Y了;否則可以把它選擇為N。在這部分，設定是否允許內核的一些試驗選項被使用。

關鍵字標籤：強固型工業電腦