linux 最初是为使用 80386 处理器的 pc 设计的爱好者操作系统 (os)。但自 1991 年推出以来,它已发展成为一种广泛使用的操作系统,可在 pc、服务器、大型机和物联网 (iot) 设备上运行。世界上大多数顶级超级计算机都在 linux 上运行。
linux 的支持范围令人印象深刻。从最小的设备到最大的大型机和超级计算机,许多设备都运行这种流行操作系统的变体。linux 流行的原因取决于使用情况;在某些情况下,它是开源方面的,而在其他情况下,它是设备支持的规模以及处理器和平台的范围。
现在让我们深入探讨 linux 在物联网市场流行的一些关键原因。
linux架构
linux 是一种开源操作系统,可以从资源受限的小型计算机扩展到最大的超级计算机。它的源代码是可移植的,这意味着它可以在各种不同的处理器架构(intel® 、 arm、ibm powerpc 等)上运行。
linux 具有堆栈架构(图 1)。linux 的顶层包含应用程序所在的用户空间(以及工具、库、shell 等)。内核空间包含 linux 内核和设备驱动程序。linux 内核提供调度、进程和内存管理以及一组核心功能。考虑到支持的设备范围,设备驱动程序包含 linux 操作系统中的最大代码量。在构建 iot 设备或网关时,linux 可以轻松利用外围设备(网络或无线接口、显示接口等)并在所需的环境中使用它们。
图 1:linux 的高级堆栈架构。
在传统的固件开发中,开发人员为目标系统构建代码,然后将代码下载到目标系统进行测试。linux 可以在目标系统上承载所有的开发工具,使得使用 linux 开发和测试代码变得非常容易。
linux 安全
安全性是物联网设计中的一个关键问题。linux 以多种方式为 iot 应用程序提供安全平台。首先,linux 是一个开源操作系统,这意味着可以快速发现并修复可能导致漏洞利用的缺陷(与闭源操作系统相比,闭源操作系统很少有人仔细检查它们)。其次,linux 包含许多安全功能;从安全模块框架(支持 apparmor 等各种安全实现)到提高安全性的内核特性(例如地址空间布局的随机化)。
物联网 linux 发行版
linux 作为物联网的软件平台已经变得如此流行,以至于您可以找到很多 linux 发行版来解决物联网设计问题。表 1列出了最流行的物联网 linux 发行版。
表 1:适用于 linux 的流行 linux 发行版。
分配 描述
androidthings 基于 android 的操作系统,支持 android api 和 google 服务。
debian 修补匠 用于小型设备的 debian blend。
打开wrt 用于嵌入式设备的基于 linux 的发行版(主要用于无线路由器设备)。
树莓派 raspbian 是在raspberry pi 硬件上运行的 debian linux 操作系统的衍生版本(包括超过 35k 的软件包)。
泰森 三星的嵌入式 linux 堆栈为三星的大部分消费和物联网设备提供支持。
ubuntu核心 ubuntu core 是 ubuntu 的嵌入式版本,可在最小资源系统(例如 pi)上运行。
约克托 yocto 本身不是一个发行版,而是一个开源项目,可帮助为嵌入式和物联网设备创建自定义 linux 发行版。
结论
linux 是物联网生态系统的核心,从最小的物联网设备到边缘网关和云。最近一项由 eclipse iot 工作组、agile iot、ieee 和开放移动联盟赞助的在线调查发现,在物联网开发人员中,大约 72% 的受访者将 linux 用于他们的物联网设备。其开源操作系统、可扩展性、安全特性和广泛的发行版等因素使 linux 成为物联网开发的热门选择。
关键点:
linux 为物联网生态系统提供动力,从最小的设备到最庞大的超级计算机。
linux 提供了多种发行版来支持物联网设计。
linux 安全功能保护物联网设备。
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