uCLinux：?micro-Control linux，即“針對微控制器領(lǐng)域中的Linux系統(tǒng)”。

uCLinux主要是針對目標處理器沒有存儲管理單元MMU（Memory Management Unit）的嵌入式系統(tǒng)而設(shè)計的。 它已經(jīng)被成功地移植到了很多平臺上。 由于沒有MMU，其多任務(wù)的實現(xiàn)需要一定技巧。

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uClinux是針對控制領(lǐng)域的嵌入式linux操作系統(tǒng)，它從Linux 2.0/2.4內(nèi)核派生而來，沿襲了主流Linux的絕大部分特性。 適合不具備內(nèi)存管理單元(MMU)的微處理器/微控制器，?沒有MMU支持是 uClinux與主流Linux的基本差異?。

有無MMU區(qū)別

如果處理器沒有MMU，或者有MMU但沒有啟用，CPU執(zhí)行單元發(fā)出的內(nèi)存地址將直接傳到芯片引腳上，被內(nèi)存芯片接收，這稱為物理地址（Physical Address），如下圖：

未使用MMU

如果處理器啟用了MMU，CPU執(zhí)行單元發(fā)出的內(nèi)存地址將被MMU截獲，從CPU到MMU的地址稱為虛擬地址（Virtual Address），而MMU將這個地址翻譯成另一個地址發(fā)到CPU芯片的外部地址引腳上，也就是將虛擬地址映射成物理地址，如下圖：

使用了MMU

對uCLinux 來說，其設(shè)計針對沒有MMU的處理器，不能使用處理器的虛擬內(nèi)存管理技術(shù)。 uCLinux仍然采用存儲器的分頁管理，系統(tǒng)在啟動時把實際存儲器進行分頁。 在加載應(yīng)用程序時程序分頁加載。 但是由于沒有MMU管理，所以實際上uCLinux采用實存儲器管理策略。

uCLinux系統(tǒng)對于內(nèi)存的訪問是直接的，所有程序中訪問的地址都是實際的物理地址。 操作系統(tǒng)對內(nèi)存空間沒有保護，各個進程實際上共享一個運行空間。 一個進程在執(zhí)行前，系統(tǒng)必須為進程分配足夠的連續(xù)地址空間，然后全部載入主存儲器的連續(xù)空間中。

uCLinux與Linux幾點區(qū)別

uCLinux與Linux相比，MMU是最基礎(chǔ)的區(qū)別，其實還有很多區(qū)別。

1.沒有內(nèi)存保護

沒有內(nèi)存保護的操作會導(dǎo)致這樣的結(jié)果：

即使由無特權(quán)的進程來調(diào)用一個無效指針，也會觸發(fā)一個地址錯誤，并潛在地引起程序崩潰，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)的掛起。顯然，在這樣的系統(tǒng)上運行的代碼必須仔細編程，并深入測試來確保健壯性和安全。

對于普通的Linux來說，需要運行不同的用戶程序，如果沒有內(nèi)存保護將大大降低系統(tǒng)的安全性和可靠性；然而對于嵌入式uClinux系統(tǒng)而言，由于所運行的程序往往是在出廠前已經(jīng)固化的，不存在危害系統(tǒng)安全的程序侵入的隱患，因此只要應(yīng)用程序經(jīng)過較完整的測試，出現(xiàn)問題的概率就可以控制在有限的范圍內(nèi)。

2.沒有自動生長的堆棧

uCLinux沒有自動生長的堆棧，也沒有brk()函數(shù)，這樣，用戶空間的程序必須使用mmap() 命令來分配內(nèi)存。為了方便，在uclinux的C語言庫中所實現(xiàn)的malloc()實質(zhì)上就是一個mmap()。在編譯時，可以指定程序的堆棧大小。

3.通用架構(gòu)的內(nèi)核不同

在uCLinux的發(fā)布中,/linux/mmnommu目錄取代了/linux/mm目錄.前者是修改后的內(nèi)存管理子系統(tǒng) 被修改,去除了MMU的硬件依賴,并在內(nèi)核軟件自身提供基本的內(nèi)存管理函數(shù)。

更多區(qū)別，大家可以進一步研究。

uCLinux和STM32

uCLinux主要用于MCU和MPU，對于市面上常見的STM32也是做了很好的支持。

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關(guān)于uCLinux如何應(yīng)用在STM32上，這里不詳細講述，感興趣的可以自行網(wǎng)上了解，有很多相關(guān)資料。

　　審核編輯：湯梓紅