อ่าน 5 นาที
ลินุกซ์บนระบบฝังตัว
ระบบปฏิบัติการ Linuxแพร่หลายในระบบฝังตัวจากการสำรวจนักพัฒนาและรายงานอุตสาหกรรมในปี 2024 พบว่า Embedded Linux ถูกใช้ในระบบฝังตัวถึง 44%-46%...
ลินุกซ์บนระบบฝังตัว
ระบบปฏิบัติการ Linuxแพร่หลายในระบบฝังตัวจากการสำรวจนักพัฒนาและรายงานอุตสาหกรรมในปี 2024 พบว่า Embedded Linux ถูกใช้ในระบบฝังตัวถึง 44%-46% [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]เนื่องจากความหลากหลายในการใช้งานชุมชนนักพัฒนาขนาดใหญ่ และความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับอุปกรณ์ที่มีข้อจำกัดด้านขนาดและพลังงาน Linux จึงเป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้ในการประมวลผลแบบเอดจ์[ 4 ]และระบบอัตโนมัติ
ประวัติศาสตร์
- แหล่งข้อมูลเพิ่มเติมสำหรับส่วนนี้[ 5 ]
ยุคแรกเริ่ม
ก่อนที่จะกลายเป็นมาตรฐานโดยพฤตินัยสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้ไมโครโปรเซสเซอร์[ 6 ]ได้มีการสร้างการแจกจ่าย Linux สำหรับโครงการ Linux Routerโดยมีจุดประสงค์เพื่อเปลี่ยนพีซีให้เป็นเราเตอร์
บทนำเกี่ยวกับμClinux
ตั้งแต่ช่วงปลายทศวรรษ 1990 และทศวรรษแรกของศตวรรษที่ 21 การเปิดตัวμClinux ทำให้สามารถใช้งานพอร์ตกับ ไมโครโปรเซสเซอร์ได้หลากหลายชนิดโดยเฉพาะอย่างยิ่งไมโครโปรเซสเซอร์ที่ไม่มีหน่วยจัดการหน่วยความจำ (NOMMU) [ 7 ] Linux ยังถูกใช้เป็นทางเลือกแทนการใช้ระบบปฏิบัติการที่เป็นกรรมสิทธิ์ และชุดเครื่องมือ ที่เกี่ยวข้องอีก ด้วย[ 8 ]
แนะนำ BusyBox
การเปิดตัวBusyBoxในปี 1999 ทำให้สามารถบรรจุเครื่องมือที่สำคัญลงในระบบฝังตัวได้ โดยใช้พื้นที่น้อยที่สุด
โปรเซสเซอร์ ARMแพร่หลายในอุปกรณ์ฝังตัวหลายชนิด เนื่องจากมีต้นทุนต่ำ ใช้พลังงานต่ำ และสร้างความร้อนต่ำ ลักษณะที่เป็นโอเพนซอร์ส ความยืดหยุ่น และความเสถียรของ Linux ส่งผลให้มีการนำไปใช้ในอุปกรณ์ ARM อย่างแพร่หลาย[ 9 ]
ชุดเครื่องมือพัฒนา
การพัฒนาคอมไพเลอร์ข้ามแพลตฟอร์ม ของ GNU ช่วยอำนวยความสะดวกในการนำ Linux Embedded ไปใช้กับโปรเซสเซอร์หลายประเภท
ในปี 2551 Android 1.0 ได้รับการเผยแพร่โดยใช้เคอร์เนล Linux Androidซึ่งเป็นระบบปฏิบัติการที่ใช้เคอร์เนล Linux ที่Google เข้าซื้อและขยาย และเปิดตัวในปี 2551 ได้กลายเป็นแพลตฟอร์มที่มีการแข่งขันสูงสำหรับสมาร์ทโฟนและแท็บเล็ตในที่สุด Android ก็กลายเป็นระบบปฏิบัติการ Linux แบบฝังตัวที่ประสบความสำเร็จมากที่สุด[ 5 ]
การสนับสนุนแบบเรียลไทม์

ไม่ใช่ว่าการแจกจ่าย Linux แบบฝังตัวทุกตัวจะต้องตรงตามข้อกำหนดแบบเรียลไทม์[ 10 ] [ 11 ]ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับแอปพลิเคชันและระบบที่สำคัญต่อความปลอดภัย[ 12 ]
เคอร์เนล Linux ดั้งเดิมไม่เหมาะสำหรับงานแบบเรียลไทม์เนื่องจากพฤติกรรมที่ไม่แน่นอน[ 13 ]
ความพยายามในช่วงแรกในการให้การสนับสนุนแบบเรียลไทม์ เช่นRTAIนั้น อาศัยเคอร์เนลแบบเรียลไทม์ควบคู่ไปกับเคอร์เนลมาตรฐาน
ในปี พ.ศ. 2548 โครงการ PREEMPT_RTได้เริ่มต้นขึ้นเพื่อจัดหาแพทช์ให้กับเคอร์เนล Linux [ 14 ] [ 15 ]
ในปี 2024 แพทช์ PREEMPT_RTได้ถูกรวมเข้ากับเคอร์เนล Linux อย่างสมบูรณ์สำหรับสถาปัตยกรรมที่รองรับ
ลักษณะโอเพนซอร์สและคุณสมบัติด้านความปลอดภัยของ Linux มีส่วนทำให้แพร่หลายในอุปกรณ์บนขอบและระบบIoT [ 16 ]ในทำนองเดียวกัน ความต้องการความสามารถแบบเรียลไทม์ที่อธิบายไว้ในส่วนย่อยก่อนหน้านี้ ได้รับการผลักดันจากการแพร่กระจายของอุปกรณ์ IoT
การใช้คอนเทนเนอร์
เทคโนโลยีที่เกิดขึ้นใหม่ของการปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่สี่ได้ผลักดันให้เกิดการปรับปรุงเพิ่มเติมในเคอร์เนล Linux โดยเฉพาะอย่างยิ่งการนำคอนเทนเนอร์มา ใช้ [ 17 ]
การครอบคลุมอุปกรณ์
เนื่องจากมีซอร์สโค้ดที่เปิดให้ใช้งานได้ฟรีและปรับแต่งได้ง่าย Linux จึงถูกนำไปใช้ในอุปกรณ์สำหรับผู้บริโภคจำนวนมากStarlinkและSpaceXใช้ Linux แบบฝังตัวบนกลุ่มดาวเทียมและจรวดของพวกเขา[ 18 ] Embeddable Linux Kernel เป็นการแจกจ่าย Linux ที่มีน้ำหนักเบาและปรับแต่งได้ เหมาะสำหรับฮาร์ดแวร์ที่มีทรัพยากรน้อย[ 19 ] เช่นเดียวกับ การ ทำงานร่วมกันกับสถาปัตยกรรม ARM ดังที่กล่าวไว้ใน#การทำงานร่วมกันของ ARM-Linux Linux แบบฝังตัวได้พัฒนาไปพร้อมกับเทคโนโลยีฮาร์ดแวร์ เช่นระบบบนชิปและคอมพิวเตอร์บอร์ดเดี่ยวมาตรฐานเครือข่าย และอุปกรณ์หน่วยความจำ[ 20 ] (ตัวอย่าง: Raspberry Pi )
ระบบนิเวศ Linux แบบฝังตัว
ด้วยการวางจำหน่ายอุปกรณ์ฝังตัวสำหรับผู้บริโภค ทำให้เกิดชุมชนผู้ใช้และนักพัฒนาขึ้นรอบๆ อุปกรณ์เหล่านี้ การเปลี่ยนหรือปรับปรุงระบบปฏิบัติการ Linuxที่ติดตั้งมากับอุปกรณ์นั้น มักเป็นไปได้ด้วยความพร้อมใช้งานของซอร์สโค้ดและชุมชนที่อยู่รอบๆ อุปกรณ์เหล่านั้น
สร้างระบบ
ควบคู่ไปกับการวิวัฒนาการของเคอร์เนลลินุกซ์ ระบบการสร้างซอฟต์แวร์ก็ได้รับการพัฒนาเพื่อรองรับการสร้างระบบปฏิบัติการที่เหมาะสมที่สุดสำหรับอุปกรณ์ฝังตัว
ก่อนการเกิดขึ้นของระบบการสร้างเหล่านี้ นักพัฒนาสร้างชุดเครื่องมือ ด้วยตนเอง และคอมไพล์ส่วนประกอบแต่ละส่วนของการแจกจ่ายแบบฝังตัว (เคอร์เนล ไลบรารี แอปพลิเคชัน) [ 21 ]
ปัจจุบันมีโซลูชันอยู่หลายแบบ บางแบบเป็นระบบสร้างแบบสมบูรณ์ บางแบบเป็นเพียงเครื่องมือสนับสนุน
เครื่องมือพัฒนา
- GNU Compiler Collection - คอมไพเลอร์แบบครอสคอมไพล์
- จีดีบี
- คิวอีเอ็มยู
- อีคลิปส์ ไอดีไอ
ตัวแปร
ตารางสรุปข้อมูลตัวแปรต่างๆ (2025)
| ประเภทของตัวแปร | ตัวอย่าง |
|---|---|
| อุปกรณ์เครือข่าย | OpenWRTเฟิร์มแวร์รุ่นDD-WRT |
| อุปกรณ์ IoT | Ubuntu Core , ระบบปฏิบัติการ Balena , ระบบปฏิบัติการ Raspberry Pi |
| ยานยนต์ | ลินุกซ์เกรดสำหรับยานยนต์ |
| แอปพลิเคชันที่สำคัญด้านความปลอดภัย | Windriver Linux (ผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์) , การนำ Linux มาใช้ในแอปพลิเคชันด้านความปลอดภัย (ELISA) , MontaVista Linux CGX |
| การใช้งานในอุตสาหกรรมที่มีความน่าเชื่อถือสูง | โทริซอน , เซโนไม |
ดูเพิ่มเติม
- บทความ:
- ผลิตภัณฑ์/การจัดจำหน่าย:
- Armbian - ระบบปฏิบัติการเฉพาะสำหรับคอมพิวเตอร์บอร์ดเดี่ยว ARM
- บัสซี่บ็อกซ์
- บิลด์รูท
- Debian – ใช้ในRaspberry Pi
- ชุดย่อยเคอร์เนล Linux แบบฝังตัว
- Emdebian Grip
- ลินุกซ์ที่คุ้นเคย
- Androidของ Google เป็นระบบปฏิบัติการ Linux แบบฝังตัวที่รู้จักกันดี เช่น ในสมาร์ทโฟน
- โมบิลินุกซ์
- โอเพ่นโมโก
- โอเพ่นเวิร์ท
- ดีดี-ดับบลิวอาร์ที
- RTLinux
- Tizen – ระบบปฏิบัติการ Linux แบบฝังตัวสำหรับสมาร์ทโฟน
- Ubuntu - รุ่น Core และ Server บน Raspberry Pi, x86 และ ARM
- μClinux
- ผู้จำหน่าย:
- บริษัท แอ็กเซส
- Canonicalที่ใช้Ubuntu Coreและ Ubuntu Server
- LynuxWorks
- เมนเตอร์ กราฟิกส์
- ซอฟต์แวร์มอนตาวิสต้า
- ระบบวินด์ริเวอร์
- ไทม์ซิส
- อีเนีย เอบี
- ซูเซ่
- อื่น:
อ่านเพิ่มเติม
- Weinberg, Bill (กรกฎาคม 2551). การรวมแพลตฟอร์มแอปพลิเคชัน Linux บนมือถือ (PDF) . LinuxPundit.com. หน้า 18. เก็บถาวรจากต้นฉบับ(PDF)เมื่อ 16 กุมภาพันธ์ 2555. เรียกดูเมื่อ8 พฤษภาคม 2552 .
ลิงก์ภายนอก
- มูลนิธิลินุกซ์
- คอร์สเรียน Embedded Linux บน YouTube (Zedboard)
- "ข่าวสารและบทความทางเทคนิคเกี่ยวกับ Linux ฝังตัว "
{{cite web}}: CS1 maint: บริการเก็บถาวรที่เลิกใช้แล้ว ( ลิงก์ ) - คลังจดหมายข่าว Embedded Linux
- โครงการ Embedded Debian ถูกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 30 มิถุนายน 2006 ที่Wayback Machine (ล้าสมัยแล้ว)
- จาก VxWorks สู่ Embedded Linux: เรื่องราวความสำเร็จ
- Embedded Linux Wiki: แหล่งรวมความรู้เกี่ยวกับ Embedded Linux ที่เป็นศูนย์กลางในการแบ่งปันความรู้
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ลินุกซ์บนระบบฝังตัว
ระบบปฏิบัติการ Linuxแพร่หลายในระบบฝังตัวจากการสำรวจนักพัฒนาและรายงานอุตสาหกรรมในปี 2024 พบว่า Embedded Linux ถูกใช้ในระบบฝังตัวถึง 44%-46%...
ยุคแรกเริ่ม
ก่อนที่จะกลายเป็นมาตรฐานโดยพฤตินัยสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ [ 6 ] ได้มีการสร้างการแจกจ่าย Linux สำหรับ โครงการ Linux Router โดยมีจุดประสงค์เพื่อเปลี่ยนพีซีให้เป็นเราเตอร์
บทนำเกี่ยวกับ μClinux
ตั้งแต่ช่วงปลายทศวรรษ 1990 และทศวรรษแรกของศตวรรษที่ 21 การเปิดตัว μClinux ทำให้สามารถใช้งานพอร์ตกับ ไมโครโปรเซสเซอร์ ได้หลากหลายชนิดโดยเฉพาะอย่างยิ่งไมโครโปรเซสเซอร์ที่ไม่มี หน่วยจัดการหน่วยความจำ (NOMMU) [ 7 ] Linux ยังถูกใช้เป็นทางเลือกแทนการใช้...
แนะนำ BusyBox
การเปิดตัว BusyBox ในปี 1999 ทำให้สามารถบรรจุเครื่องมือที่สำคัญลงในระบบฝังตัวได้ โดยใช้พื้นที่น้อยที่สุด