\"Basic Tutorial on ARM and Linux Embedded System Development\"

\"Basic Tutorial on ARM and Linux Embedded System Development\" Embedded systems appeared in the late 1960s. They were originally used to control electromechanical telephone exchanges. Today, they have been widely used in many fields such as industrial manufacturing, process control, communications, instruments, meters, automobiles, ships, aviation, aerospace, military equipment, and consumer products. The annual global production of the core CPU of computer systems is about 2 billion, of which more than 80% are used in various highly specialized embedded systems. Generally speaking, any dedicated hardware and software system with a microprocessor can be called an embedded system. 1. The embedded Linux system uses many of Linux\'s own characteristics and applies it to embedded systems. The advantages of Linux in embedded systems are, first of all, Linux is open source, there is no black box technology, and many Linux enthusiasts around the world are strong technical support for Linux developers; secondly, Linux has a small kernel, high efficiency, and a fast kernel update speed. Linux can be customized, and its system kernel is only about 134KB at the minimum. Third, Linux is a free OS and is very competitive in price. Linux also has many features required for embedded operating systems, and the most prominent one is that Linux is suitable for a variety of CPUs and a variety of hardware platforms, and is a cross-platform system. So far, it can support 20 to 30 kinds of CPUs. Moreover, it has stable performance, good tailorability, and is easy to develop and use. Many CPUs, including home appliance chips, have begun to do Linux platform porting. The porting speed is much faster than the Java development environment. In other words, if you use the Linux environment to develop products today, you will not encounter problems when changing CPUs in the future. At the same time, the structure of the Linux kernel is very complete in terms of network. Linux has the most complete support for the most commonly used TCP/IP protocol in the network. It provides support for 10M, 100M, and 1000M Ethernet networks, as well as wireless networks, Toker rings, optical fibers, and even satellites. Therefore, Linux is very suitable for the development of information appliances. There are also more and more developers who use Linux to develop wireless connection products. Linux has a very important advantage in the rapidly growing wireless connection application field, which is that it has a fast enough development speed. This is because LInux has many tools and Linux is familiar to many programmers. Therefore, we should use the Linux operating system in embedded systems. The size of Linux is suitable for embedded operating systems-the inherent modularity, adaptability, and configurability of Linux make this easy to do. In addition, the practicality of Linux source code and the eagerness of thousands of programmers to use it in countless embedded application software have led to the emergence of many embedded Linux, including: Embedix, ETLinux, LEM, Linux Router Project, LOAF, uCLinux, muLinux, ThinLinux, FirePlug, Linux and PizzaBox Linux. Relatively speaking, Linux\'s graphical interface is still relatively weak, but in recent years, Linux\'s graphical interface has also developed rapidly, which is not a problem. 2. What is embedded Linux? Embedded Linux is an operating system that cuts and modifies the increasingly popular Linux operating system so that it can run on embedded computer systems. Embedded Linux inherits the unlimited open source resources on the Internet and has the characteristics of an embedded operating system. The characteristics of embedded Linux are free of copyright fees; purchase costs, media costs, technical support, support from free software developers around the world, network features, free, and excellent performance, easy software porting, open code, many application software support, short application product development cycle, and rapid launch of new products, because there are many public codes that can be referenced and ported, real-time performance RT_Linux Hardhat Linux and other embedded Linux support, good real-time performance, good stability and security. 3. Embedded Linux has huge market prospects and business opportunities. A large number of professional companies and products have emerged, such as Montavista Lineo Emi, and there are industry associations such as the Embedded Linux Consortum. It has received support from world-renowned computer companies and OEM board manufacturers, such as IBM, Motorola, Intel, etc. Traditional embedded system manufacturers have also adopted Linux strategies, such as Lynxworks, Windriver, QNX, etc., and there is also support from a large number of embedded Linux enthusiasts on the Internet. Embedded Linux supports almost all embedded CPUs and has been ported to almost all embedded OEM boards. 4. The application areas of embedded Linux are very wide, and the main application areas include information appliances, PDAs, set-top boxes, Digital Telephones, Answering Machines, Screen Phones, data networks, Ethernet Switches, Routers, Bridges, Hubs, Remote access servers, ATMs, Frame relays, remote communications, medical electronics, transportation computer peripherals, industrial control, and aerospace fields. 5. If 10 engineers are asked to give the definition of an embedded system, 10 different answers will be obtained. Generally speaking, most embedded systems perform specific tasks. We assume that the simplest embedded system consists of input/output capabilities, as well as some control logic, and that the system performs some type of function based on its configuration. By this standard, a 74123 counter that implements the control logic and a state machine can be considered an embedded system. Perhaps we can add that the system must be programmable by software stored in firmware. This new definition of an embedded system includes input/output (I/O) as well as control logic stored in the system firmware. A desktop computer with a mouse, keyboard, network connection, and running a graphical user interface (GUI) multitasking operating system obviously meets these requirements, but can we consider it an embedded system? If a desktop computer is not an embedded system, then what about handheld devices? They have I/O capabilities and can run control logic stored in firmware. Some people say that unlike desktop computers and handheld devices, which have general-purpose computing devices that can run software to perform many different tasks, embedded systems (for example, dishwasher controls or flight navigation systems) are primarily designed for a specific task. This specific functional limitation makes embedded devices functionally unique. If so, why are some embedded systems designed with additional features, such as programs stored in non-volatile memory and the ability to run multitasking operating systems that can perform tasks outside the scope of the original design? In the past, it was much easier to distinguish between embedded systems and general-purpose computers than it is today. For example, it was easy to distinguish between an 8051-based T1 frame card embedded system and a Sun UNIX workstation. Today, it is difficult to distinguish between a Sun workstation and a set-top box containing a PowerPC with 32MB of memory and 16MB of flash memory in terms of functionality. Such a set-top box can run a multitasking operating system with a GUI, is field upgradeable, can run multiple programs simultaneously (such as video controllers, digital video recorders, and Java virtual machines), and can conduct secure online transactions over the Internet. It is difficult to determine whether such a set-top box is an embedded system. Obviously, the improvement in hardware performance and the decrease in price have blurred the line between general-purpose computers and embedded systems, and the advancement of technology has made it difficult to define what is embedded.