2000年嵌入式系统会议
如果您可以回到1999年9月的嵌入式系统会议,您会发现“嵌入式Linux市场”在一年前根本不存在。当然,越来越多的开发者和少数公司开始嵌入Linux,但作为一个被任何人追踪或关注的市场,嵌入式Linux根本没有进入人们的视野。
一年前,有多少(以及哪些)公司将自己视为“嵌入式Linux公司”?在1999年9月的ESC上发布了多少嵌入式Linux新闻稿和新产品公告?不多。一年前,嵌入式Linux还是一种相对罕见的现象,主要是开发者创新的结果,而不是营销计划和促销策略的成果。
也有一些例外,一些先驱。为了了解一年前“嵌入式Linux世界”发生了什么,我求助于我最喜欢的研究工具(您能猜到吗?)并扫描了1999年9月ESC前后的新闻标题。这次搜索揭示了今天嵌入式Linux市场的许多种子。在嵌入式Linux支持方面登上头条的公司包括(按字母顺序排列):Caldera、Cygnus、EMJ、FSM Labs、Lineo、MontaVista、PROSA和Zentropix。这些嵌入式Linux先驱的早期硬件合作伙伴包括:Force、JUMPtec、Megatel、Motorola Computer Group、Synergy Microsystems和Ziatech。特别值得一提的是,在1999年ESC前后发布的三个嵌入式Linux公告预示了后来嵌入式Linux联盟的成立
Zentropix宣布成立RealTimeLinux.org,旨在为实时Linux解决方案创造动力和共识。Zentropix后来被Lineo收购。
Cygnus宣布推出EL/IX API,“旨在先发制人地防止嵌入式Linux在嵌入式计算领域的碎片化”。Cygnus后来被Red Hat收购。
Lineo宣布成立嵌入式Linux顾问委员会(EMLAB),“一个独立的、供应商中立的组织,旨在促进和倡导在嵌入式系统领域中使用Linux”。
回到现在——2000年9月的ESC——嵌入式Linux今天的地位如何?
“嵌入式Linux”在一年前主要还是创新软件开发者的活动,如今已成为迅速增长的商业努力的中心焦点。甚至在七个月前还不存在的嵌入式Linux联盟,现在已经拥有超过75家企业成员。摩托罗拉、IBM和英特尔等行业巨头已对嵌入式Linux进行了巨额投资,总额达数亿美元。
重要的是要理解,无论有没有Linux,嵌入式市场现在都将经历重大转型。即使没有Linux,开发者也会争先恐后地满足对内联网和互联网连接日益增长的需求。他们会抓紧机会,利用新型低成本32位RISC处理器以及充足的程序和存储(闪存)内存带来的机遇。基于MIPS、PowerPC和ARM内核的高集成片上系统处理器,使得即使在最简单和成本受限的系统中,嵌入全系统功能也变得容易且廉价。这些新兴技术极大地提升了嵌入式设备的功能,也大大提高了人们的期望水平。
简而言之,嵌入式Linux出现在一个已经处于剧烈变革之中的场景中,开发者们正在努力快速地将新近可用的技术应用于新定义的需求。由于Linux提供了低成本、开源但最先进的功能,因此它完全有能力被嵌入式领域的变化浪潮所席卷。源代码的公开可用性,加上当今前所未有的协作和沟通的便捷性和速度,最终成为促使开发者快速有效地适应快速变化的环境的引人注目的因素。因此,Linux开始像野火一样在嵌入式市场蔓延开来。
与去年9月的ESC相比,今年几乎随处可见Linux支持。如今,几乎每家公司都有Linux战略——无论是如何利用Linux,还是如何防御Linux。像Wind River、微软和QNX这样的非Linux坚定拥护者,都在不同程度上表现出必须应对嵌入式Linux日益成为主要因素的世界的症状。例如,Wind River和QNX都在去年春天以创始成员的身份加入了嵌入式Linux联盟。
此外,Wind River的创始人兼董事长Jerry Fiddler现在在他的演讲中用几张幻灯片来定义他的公司相对于嵌入式Linux的立场。在上届ESC的开源辩论中,Wind River的技术副总裁John Fogelin表示:“我们认为销售点终端、ATM机、工业PC和互联网设备应用是Linux可以取代DOS和Windows NT的机会。我们拥抱开源,并正在评估Linux作为Wind River客户的操作系统选项。我们现在正在基于Linux进行解决方案原型设计。” 在最新的ESC开源辩论中,Fogelin重申了Wind River对开源的支持——同时也没有错过任何机会对嵌入式Linux泼脏水。
如今,即使是微软的嵌入式与设备平台事业部也在努力宣传一种新的开放性和灵活性的形象。尽管没有明确提及Linux,但诸如“源代码访问”、“简化的许可”、“灵活的商业模式”和“Windows嵌入式开发者社区”等表达方式已经悄然进入了新的微软词汇。
QNX Software Systems虽然没有直接支持Linux,但在去年6月宣布了一项战略举措,将QNX(一种符合POSIX标准的RTOS)重新定位为“类Linux”。其中的变化包括开放了许多QNX模块的源代码(仍是专有的且基于许可费的QNX Neutrino内核除外),以及个人和开发者可以免费获得QNX开发工具包。get.qnx.com网站在今年ESC开始前后上线,到展会结束时,QNX报告称,开发者已经下载了超过10万份免费的QNX工具包。
所有策略中最激进的适应策略来自Lynx Real-Time Systems,该公司在去年秋天开始在其产品线中添加Linux,与其符合POSIX标准的RTOS LynxOS并列。半年后,该公司采取了进一步的措施,更改了其名称,以便更直接地反映其双操作系统(LynuxOS + Linux)战略,更名为“LynuxWorks”。
毫不奇怪,今年EE Times的嵌入式市场调查报告显示,Linux作为开发者工具平台的使用量大幅跃升,在过去12个月中增长了1400%。
然而,不幸的是,由于似乎是唯一相关的调查问题中存在灾难性缺陷,因此没有收集到关于Linux甚至Windows作为嵌入式系统目标平台的使用和计划使用的有用数据。关于目标操作系统的唯一问题以一种方式措辞,使其适用性仅限于实时操作系统。调查中提出的问题是:以下哪些商业实时操作系统您 (A) 以前使用过,(B) 目前正在使用或 (C) 计划在明年内使用?操作系统选项列表中仅包含VxWorks、QNX、LynxOS、OS9等RTOS。毫不奇怪,Linux和Windows都没有出现在结果中。
我强烈建议修改这个问题,使其涵盖所有类别的目标系统操作系统,而不仅仅是实时操作系统。目标系统是否需要硬实时、软实时或非实时性能应作为次要问题。其他感兴趣的问题可能包括连接选项、标准合规性(例如POSIX)等。
衡量嵌入式市场对Linux日益拥抱的另一个显著指标是嵌入式Linux联盟的迅速崛起,该联盟现在声称拥有超过114个成员。ELC由22家公司于2000年3月成立,在本届ESC上召开了首次全体会员大会,以便为会员提供一个与新当选的董事会成员以及彼此见面的机会。据估计,出席会议的会员和嘉宾超过75人。
在ELC主席Inder Singh和“我本人”就嵌入式Linux市场的现状以及ELC的使命和目标,以及EMBLIX(日本嵌入式Linux联盟)副主席John Cheuck进行了简短的发言后,ELC开始了选择具体项目和活动的过程。为了协助这一过程,一份调查问卷将很快分发给ELC成员,征求他们对ELC应该做什么以及每个成员认为ELC不应该做什么的意见。
目前,似乎普遍的共识是ELC应该远离成为一个标准组织,而是将其精力集中在将“嵌入式Linux”打造成品牌意识上。说到品牌,ELC已经委托设计了一个永久标志——一个带有强制性的企鹅——该组织希望看到所有成员在其网站和宣传材料中大力推广该标志。
ELC的其他可能项目包括一个更大的贸易展览展位,包括主办来自个别成员的展览的可能性。ELC还可能成立工作组,制定可能提交给各个标准机构的指南和建议。其他想法正在征集中。
嵌入式PC架构似乎确实存在衰退的趋势。考虑到嵌入式PC毕竟已经有15年以上的历史了,这应该不足为奇。
英特尔的产品公告大致在最新的嵌入式奔腾处理器和新的StrongARM衍生XScale微架构之间平分秋色。其他在ESC上参展的X86处理器供应商包括意法半导体和ZF Linux Devices,展出了基于X86的片上系统产品,以及AMD展出了其最新的嵌入式K系列CPU。令人惊讶的是,Geode X86架构片上系统处理器的制造商National Semiconductor并没有参加本次会议。
ARM、StrongARM、MIPS、PowerPC和其他非X86架构在其制造商的展位以及工具、操作系统和板卡供应商的展位上都得到了很好的展示。Zilog是ELC的企业执行创始成员,似乎正在恢复生机,并在更现代的、面向连接的处理器中重新使用了受人尊敬的Z80品牌。谁知道呢……也许到下届ESC,Zilog将会把嵌入式Linux移植到Z80!
在板卡方面,传统的总线仍然存在。现在预测还为时过早,但有迹象表明,基于PowerPC、ARM和MIPS处理器的无总线SBC正在兴起。例如ADS Bitsy (StrongARM)、Embedded Planet RPX (PowerPC)、Intrynsic CerfBoard (StrongARM) 等。即使是嵌入式PC SBC的首批也是最著名的制造商之一Ampro,也宣布计划推出其新的基于PCI的EnCore平台的MIPS版本。
除了上述趋势和观察之外,以下是两个特别吸引我注意力的与Linux相关的项目。
Lineo的实时时钟演示,您听说过实时时钟,但这个时钟与众不同!这有点难以描述,所以请耐心听我说。Fantazein制造了一种时钟,它通过一组在来回摆动的棒上发光的LED“投影”时间(见图1和图2)。LED以精确的速率调制,以显示时间,就像在空间中投影一样,随着棒的来回扫动。好吧,请阅读他们网站上的解释 (www.fantazein.com/how.html)——但请快点回来!

图1. Fantazein时钟
现在您已经了解了情况,我将解释Lineo做了什么。他们重新连接了LED的输入,使其由PC并行打印机端口驱动。在一个空闲的Linux系统上,通过“时钟”投影的文字显得稳定且可读。然后,系统开始进行一些文件传输,显示变得完全不可读。现在,LED的控制切换到RTAI,一个硬实时Linux系统。您猜对了;即使在进行文件传输的情况下,显示仍然非常稳定。事实证明,即使是具有低延迟补丁的Linux内核也无法在高系统负载的情况下保持显示稳定。另一方面,RTAI(或RTLinux)可以轻松做到这一点。太棒了,这是一个关于硬实时与软实时(或非实时)性能的精彩演示!
在所有关于开源操作系统和相关软件的讨论中,我们多久听到一次关于开源BIOS的消息?当然,那里有一些正在进行的项目。但迄今为止,还没有真正得到良好支持的努力来为系统初始化和启动提供全面的技术。这种情况似乎正在发生变化,这要归功于Red Hat正在开发的一些名为RedBoot的新软件。该项目是新的,还有许多工作要做,但RedBoot可能很快就会将专有的BIOS从许多嵌入式Linux系统中“启动”出去。如果您曾经尝试在非PC应用中使用嵌入式PC,您可能不得不与消除一长串版权信息、创建自定义启动画面、加速启动过程、支持自定义硬件初始化或添加强大的系统诊断等问题作斗争。RedBoot来救援了!
