嵌入式系统由于其工作环境、位置分布、与应用系统的结合方式等方面的原因，在系统的升级、修改方面存在着相当的困难，且费用高。目前大多数嵌入式系统内核只能在一定程度上进行静态扩展，这意味着修改某些内核属性值后要重新编译内核，对普通用户而言难以实现。通信的发展使得嵌入式操作系统的动态扩展成为可能，可以在远程控制的基础上增加嵌入式系统的灵活性，延长嵌入式系统的寿命;同时，由于嵌入式Linux的应用日益广泛，研究嵌入式Linux的动态扩展具有重要意义。

动态扩展是指系统在运行状态下实现系统的升级和维护。动态扩展技术目前被广泛应用在软件系统开发的各个领域。组件、可扩展的数据库系统、主动网等多种技术都是动态扩展技术在各个领域的具体体现。在嵌入式操作系统领域，动态扩展技术研究的主要目标是实现内核抽象的扩展。实现操作系统内核抽象的动态扩展能够提高系统的灵活性、适应性，使系统能够根据应用的需求，提供特定的服务。然而，由于嵌入式系统硬件资源有限，这对研究嵌入式Linux系统核心的动态扩展性是一个极大的挑战。

本文主要讨论嵌入式Linux系统中内核抽象的动态扩展技术。

1、几种主要的内核动态扩展技术的分析

当前应用于操作系统中的动态扩展技术主要有四种:微内核技术、可扩展内核技术、解释器技术/JOS技术和内核下载技术/LKM技术[1,2]。这三种技术已经在桌面操作系统的不同环境中得到了充分的应用。嵌入式操作系统及其使用环境具有桌面操作系统所不同的特征，它在性能、地址空间、所需存储空间和底层访问频率等方面的特征，使得我们在扩展技术的选择上需要加以权衡。

(1) 微内核技术

在微内核操作系统中，内核中包括了一些基本内核功能(如创建和删除任务、任务调度、内存管理和中断处理等)，部分操作系统抽象和关键服务(如文件系统、网络协议栈等)，都是在用户空间运行的。这大大减小了内核的体积，同时也极大地方便了整个系统的升级、维护和移植。系统通过核心到用户层向上调用服务的方法来为应用程序提供服务。由于服务存在于用户层，用户可通过修改服务来获得不同的行为，因而也称为用户层扩展技术。由于所有的应用程序都要利用操作系统提供的API或系统调用，完成内存管理、进程管理、I/O、设备管理等，因此通过在用户空间监视并截获某个进程的系统调用，然后将扩展功能代码插入系统调用中，就可以扩展Linux操作系统功能。 大功率电感厂家 |大电流电感工厂