嵌入式Linux发展 谈Montavista Linux

Linux作为开源的操作系统正在IT 产业的方方面面发挥着作用，Linux是服务器的重要的操作系统。Linux是嵌入式系统关键部件，它已经嵌入在电信交换设备，路由器，接入设备，网络存储设备和移动终端里，涵盖通信网络的各个层面。IT业可能非常熟悉的是SUSE，RedHat，红旗Linux 操作系统以及在在桌面系统免费使用的Fedora，Debian，而不太了解嵌入式Linux，这是因为嵌入式设备是以一个整体的形态展现在使用者面前，所以操作系统虽然是非常重要的部件，但是不容易让大众所认识，比如我们日常看到的MP4，GPS，手机等电子消费产品，其实它们里面都是有一个操作系统运行在里面的，行业内称为RTOS(实时多任务操作系统)或者EOS(嵌入式操作系统)。正如服务器和桌面系统一样，嵌入式系统设计者可以选择商业嵌入式 Linux软件或者是使用开源的Linux 软件自己开发，也可以委托第三方开发。商业的Linux软件的中和RedHat齐名的是Montavista软件公司。

　　Montavista Linux已经拥有超过两千多用户和数以千万计的产品在市场上销售，它们覆盖从智能手机，高清电视，机器人，无线网络设备到3G电信服务器等各种嵌入式应用。Motorola 使用了Montavista Linux的智能手机‘明’在中国的巨大成功使得Montavista 和它的Linux 产品蜚声国内。

　　Montavista Linux 发展历史

　　1999年在美国硅谷－Sunnyvale小城一个普通的办公室里面又多了一群不太年轻的创业者，这就是Montavista创始人－Jim Ready和他的创业团队。大约15年前Jim也就是在同样的地方开始他第一家嵌入式操作系统公司的创业生涯。Jim 创办的Ready system公司的VRTX是世界第一个商业的RTOS，广泛的应用在通讯，控制和航空航天系统中，是嵌入式操作系统的标志和创造性产品，VRTX的思想为行业的后来者所追随和发展。经过数年观察和思考，Jim认识到Linux可以支持更广泛和更新的硬件，更多的I/O设备，更多和更加标准的应用，它可能是未来嵌入式操作系统的最适合的选择之后，决定创办一家专业的嵌入式Linux 公司，公司的定位是一个100%的Linux公司，它的嵌入式Linux产品可以替代传统的RTOS。

　　图1很清楚的表现出了Montavista Linux产品发展的历程，这里需要阐述的有这样几个方面。

图1 Montavista的发展历程 　　 　　HardHat Linux 　　2002年以前，Montavista 的Linux 产品名称叫HardHat Linux(这个名字也最早在开源社区和大学里面流传)， HardHat名字的由来也许是需要区别于市场的名气已经非常大的redhat， 表示Montavista的Linux 是一个实时和嵌入式的Linux的原因吧。因为创建初期正值网络经济的热潮，Montavista最初的商业模式和其他的开源软件一样，是一个免费的软件，但服务和升级需要收费。 2002年以后从Montavista Linux 2.0开始就改为Linux行业里面广泛采用的订阅模式，即付费获得产品，在订阅期内得到支持，升级和补丁。 　　Montavista Linux 的三个版本 　　Montavista Linux 目前有三个版本， professional edition -称为专业版本(简称pro)，主要是针对各种通用的嵌入式应用，它也是Montavista Linux的核心产品，其他的版本也是由这个版本发展出来的， carried grade edition(简称CGE)，也称为电信Linux版本，此版本是在专业版本的基础上增加了加固内核，事故处理，动态加载等高可能性的特点，符合OSDL电信Linux规范(也称为 CGL规范，来自www.osdl.org-这个机构最近和Linux基金会合并)，CGE支持先进的ATCA计算平台等先进的硬件技术。Mobilinux是Montavista 重要的旗舰成品之一，2003年Montavista在专业版本上开发了一个称为消费电子(consumer electronic edition-简称CEE) 的版本，CEE由于Motorola基于Linux操作系统的智能手机而闻名海外，2005年底CEE再作重新开发并变名为Mobilinux专门针对手机市场，比较起以前的版本，Moblinux 增加了可以大大降低手持设备能源消耗的动态电源管理，Linux系统快速启动，尺寸优化技术和各种测量和分析工具。 　　在过去的6年里面 Montavista Linux 有两个重要的发展阶段，第一，内核的进化，4.0 版本以前Montavista Linux 一直是使用2.4版本的开源内核，如3.1版本是使用的2.4.20， 4.0版本之后，Montavista Linux 使用了目前流行的2.6版本的内核技术。第二，工具的进化，Hard Hat Linux的工具时传统Linux命令行，3.0版本以后Montavista Linux增加了集成的开发环境(IDE)，使用的时KDE，3.1版本之后升级成Eclipse，这是一个目前功能最完善的集成开发环境。 　　Montavista Linux实时性 　　Montavista 一直坚持在开放和兼容社区内核发展的前提下，发展和开发Linux的实时性技术，并把它应用在Montavista Linux产品里面，比如Montavista Linux 2.1版本已经实现了Preemptible kernel 和Realtime scheduler，从而根本改变了传统Linux无论有那个进程和线程占有多少时间不能抢占和按照优先级调度的历史，3.1版本的时候，Montavista把当时还正在开发中的2.6内核当中的0(1)调度器和高分辨率定时器移植(backpor)到2.4内核的Montavista Linux 3.1三个版本中，让使用Linux进行嵌入式软件开发的用户最早的使用到最先进的Linux实时性技术，同时为今后升级到2.6内核作好了完全兼容的准备，2005年Montavista在开发2.6内核的4.0版本的初期，在开源社区创建了一个实时 Linux项目，通过和社区协作开发Montavista 在4.0 产品里实现了Linux 2.6内核的RT-Path技术。Montavista的技术专家是来自传统的嵌入式领域，对实时技术和要求非常了解，Montavista坚信基于开源 Linux的实时性是可以满足嵌入式系统的实时性需求，过去的实践也不断的证明了这一点。 　　Montavista Linux professional 5.0 　　Montavista Linux professional 5.0(简称pro 5.0)是5.0家族的第一个产品，2007年2月开始由Beta版本，4月陆续发布一部分嵌入式处理器参考平台的支持版本，pro 5.0的发表标志着包含最新的Linux技术的新一代嵌入式软件平台的到来，pro 5.0是在目前4.0的基础上融合了先进Linux内核，应用和工具技术开发而成的。下面从四个方面分析一下； 　　DevRocket 5 　　DevRocet 5是基于Eclipse的一个完整的嵌入式集成开发环境，它使用了最新的CDT扩展和管理技术，并有更加便捷的编辑-编译-远程调试的过程，更多的可插入的工具链， DevRocket 5还可以支持在没有目标硬件的情况下的虚拟开发环境。简单来讲你可以把DevRocket理解为是一个Eclipe框架下和一系列插件组成的软件工具，这个工具包括C/C++开发和远程调试(内核和用户态)，应用和系统的跟踪，系统性能的分析，远程系统的管理，系统平台映象的管理，基于CVS的软件版本管理，区别于前面的版本，DevRocket 5以插件的形式增加了4个工具：(1)检测内存泄漏工具； (2)性能统计和分析工具；(3)可以观测到整个系统内核和应用的存储器使用的工具，如图2； (4)可视化的内核和用户态应用的跟踪工具。即通过Eclipe读取LLTng的trace文件图形化显示，区别于过去的DevRocket。新的版本可以让用户使用其他公司或者开源的Eclipe框架，把Montavista的工具以插件形式安装上去，使用户可以体会到使用最新技术的快乐。原理上讲，在获得有效的授权之后DevRocket 5 可以支持以前的4.0甚至3.1版本的Montavista Linux的各个版本的产品。