uCLinux是一種優(yōu)秀的嵌入式Linux版本，是micro-Controller-Linux的縮寫。它秉承了標準Linux的優(yōu)良特性， 經(jīng)過各方面的小型化改造，形成了一個高度優(yōu)化的、代碼緊湊的嵌入式Linux。雖然它的體積很小，卻仍然保留了Linux的大多數(shù)的優(yōu)點：穩(wěn)定、良好的移植性、優(yōu)秀的網(wǎng)絡功能、對各種文件系統(tǒng)完備的支持和標準豐富的API。它專為嵌入式系統(tǒng)做了許多小型化的工作，目前已支持多款CPU。 其編譯后目標文件可控制在幾百KB數(shù)量級，并已經(jīng)被成功地移植到很多平臺上。

　　uClinux從Linux 2.0/2.4內(nèi)核派生而來［1］ ，沿襲了Linux的絕大部分特性。它是專門針對沒有MMU（內(nèi)存管理單元）的CPU，并且為嵌入式系統(tǒng)做了許多小型化的工作。它通常用于具有很少內(nèi)存或Flash的嵌入式操作系統(tǒng)。在GNU通用許可證的保證下，運行uClinux操作系統(tǒng)的用戶可以使用幾乎所有的Linux API函數(shù)。由于經(jīng)過了裁剪和優(yōu)化，它形成了一個高度優(yōu)化，代碼緊湊的嵌入式Linux。它具有體積小、穩(wěn)定、良好的移植性、優(yōu)秀的網(wǎng)絡功能、完備的對各種文件系統(tǒng)的支持，以及豐富的API函數(shù)等優(yōu)點。uClinux與Linux在兼容性方面表現(xiàn)出色，uClinux除了不能實現(xiàn)fork（）外，其余uClinux的API函數(shù)與標準Linux完全相同。

　　特點

　　標準Linux可能采用的小型化方法

　　1. 重新編譯內(nèi)核

　　Linux內(nèi)核采用模塊化的設計，即很多功能塊可以獨立的加上或卸下，開發(fā)人員在設計內(nèi)核時把這些內(nèi)核模塊作為可選的選項，可以在編譯系統(tǒng)內(nèi)核時指定。因此一種較通用的做法是對Linux內(nèi)核重新編譯，在編譯時仔細的選擇嵌入式設備所需要的功能支持模塊，同時刪除不需要的功能。通過對內(nèi)核的重新配置，可以使系統(tǒng)運行所需要的內(nèi)核顯著減小，從而縮減資源使用量。

　　2. 制作root文件系統(tǒng)映象

　　Linux系統(tǒng)在啟動時必須加載根（root）文件系統(tǒng)，因此剪裁系統(tǒng)同時包括root file system的剪裁。在x86系統(tǒng)下，Linux可以在Dos下，使用Loadlin文件加載啟動，

　　uClinux采用的小型化方法

　　1．uClinux的內(nèi)核加載方式

　　uClinux的內(nèi)核有兩種可選的運行方式：可以在flash上直接運行，也可以加載到內(nèi)存中運行。這種做法可以減少內(nèi)存需要。

　　Flash運行方式：把內(nèi)核的可執(zhí)行映象燒寫到flash上，系統(tǒng)啟動時從flash的某個地址開始逐句執(zhí)行。這種方法實際上是很多嵌入式系統(tǒng)采用的方法。

　　內(nèi)核加載方式：把內(nèi)核的壓縮文件存放在flash上，系統(tǒng)啟動時讀取壓縮文件在內(nèi)存里解壓，然后開始執(zhí)行，這種方式相對復雜一些，但是運行速度可能更快（ram的存取速率要比flash高）。同時這也是標準Linux系統(tǒng)采用的啟動方式。

　　2．uClinux的根（root）文件系統(tǒng)

　　uClinux系統(tǒng)采用romfs文件系統(tǒng)，這種文件系統(tǒng)相對于一般的ext2文件系統(tǒng)要求更少的空間?？臻g的節(jié)約來自于兩個方面，首先內(nèi)核支持romfs文件系統(tǒng)比支持ext2文件系統(tǒng)需要更少的代碼，其次romfs文件系統(tǒng)相對簡單，在建立文件系統(tǒng)超級塊（superblock）需要更少的存儲空間。Romfs文件系統(tǒng)不支持動態(tài)擦寫保存，對于系統(tǒng)需要動態(tài)保存的數(shù)據(jù)采用虛擬ram盤的方法進行處理（ram盤將采用ext2文件系統(tǒng)）。

　　3．uClinux的應用程序庫

　　uClinux小型化的另一個做法是重寫了應用程序庫，相對于越來越大且越來越全的glibc庫，uClibc對libc做了精簡。uClinux對用戶程序采用靜態(tài)連接的形式，這種做法會使應用程序變大，但是基于內(nèi)存管理的問題，不得不這樣做（這將在下文對uClinux內(nèi)存管理展開分析時進行說明），同時這種做法也更接近于通常嵌入式系統(tǒng)的做法。

　　缺點

　　正如中國古語云“人無完人”，uClinux也有一些不足之處：

　　文檔的不足

　　與Linux及其他自由軟件類似，uClinux的文檔十分不足：缺乏組織和一致的文檔、熱門技術和分類文檔眾多而雜亂無章、非熱點部分文檔缺失甚至沒有文檔。對于開發(fā)人員而言，往往要深入程序的源代碼找尋有用的資料。

　　Bug問題

　　uClinux與硬件平臺直接相關。對于有商業(yè)公司贊助的硬件平臺，其相關代碼和Bug更新較快，編譯和執(zhí)行都十分順利；但對于非商業(yè)支持的硬件平臺，其內(nèi)核和應用程序代碼都得不到及時更新和排錯。這種現(xiàn)象在內(nèi)核源代碼樹還不是十分普遍，但在uClinux自帶的應用程序庫中卻經(jīng)常發(fā)生編譯錯誤，往往是增加了一個應用程序或改變了運行庫便導致無法編譯。這就需要開發(fā)者投入足夠的時間和精力進行排錯和修改，也會導致開發(fā)進度的延誤。

　　與Linux一樣，uClinux本身并不支持實時性應用，但通過實時性的修改（RTLinux或RTAI）可以提供基于內(nèi)核空間和用戶空間的硬實時和軟實時的系統(tǒng)調(diào)用。

　　嵌入式操作系統(tǒng)uCfinux的應用開發(fā)

　　下面通過本系統(tǒng)的一個具體實例來描述如何將應用程序添加~UuClinux，主要的標準方法有如下幾點：

　?。?）編寫自己的源程序代碼和相應Makefile文件。uClinux／Linux的應用程序通常放在OS—HOME／user目錄下，我們在該目錄下創(chuàng)建一個XDQ目錄．且在該目錄下創(chuàng)建源文件xdq．c及它相應的Makefile文件。

　?。?）修改uClinux—Samsung／config／config．ink件。在該文件合適的位置增加如下內(nèi)容：

　　mainmenu_ option next comment

　　comment ‘xdq’

　　bool ‘xdq’ CONFIG_ USER_ XDQ_XDQ

　　endmenu

　　目的是在Make menuconfig時，uCLinux就會提示你是否需要編譯這個新的應用程序。

　?。?）修改uClinux—Samsung／user／Makefile 件。在該文件合適的位置增加下面一句：

　　dir-$（CONFIG_USER—XDQ—XDQ）+=xdq

　　加上這句后，如果你在Make menuconfig時選擇了這個新應用程序。則編譯時就會編譯這個新的應用程序。

　　把修改工作完成后要進行內(nèi)核的編譯工作，按照以前編譯uClinux內(nèi)核的步驟進行就可以了。

　　值得注意的一點是在第一步make menuconfig進行內(nèi)核配置的時候．在Target Platform Selection，要選中Customize Vendor／User Settings fNEW），選中了該選項后，與最初我們配置內(nèi)核過程不同的是．它還會在make menuconfig的最后出現(xiàn)一個對話框，在此進行用戶應用程序的配置，在對話框里出現(xiàn)的文字是在config．in文件中添加的文字，選中要編譯的應用程序所在路徑，就會出現(xiàn)另一個對話框，選中要編譯的文件名，保存好內(nèi)核配置后退出。用這種方法生成的可執(zhí)行文件在romfs／bin目錄下。

　　選擇完要編譯的源文件后．接下來就進行make dep，makeclean等內(nèi)核編譯的后幾步。以上介紹的是一種基本的添加用戶應用程序的方法，在將用戶應用程序添加uClinux內(nèi)核運行時，都需要對內(nèi)核進行部分或全部的編譯，每次對內(nèi)核編譯完成后，都要先將FLASH存儲器中的內(nèi)容擦除，然后重新燒寫新編譯好的內(nèi)核到FLASH存儲器中去。