Linux 最初是為使用 80386 處理器的 PC 設(shè)計(jì)的愛(ài)好者操作系統(tǒng) (OS)。但自 1991 年推出以來(lái),它已發(fā)展成為一種廣泛使用的操作系統(tǒng),可在 PC、服務(wù)器、大型機(jī)和物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 設(shè)備上運(yùn)行。世界上大多數(shù)頂級(jí)超級(jí)計(jì)算機(jī)都在 Linux 上運(yùn)行。
Linux 的支持范圍令人印象深刻。從最小的設(shè)備到最大的大型機(jī)和超級(jí)計(jì)算機(jī),許多設(shè)備都運(yùn)行這種流行操作系統(tǒng)的變體。Linux 流行的原因取決于使用情況;在某些情況下,它是開(kāi)源方面的,而在其他情況下,它是設(shè)備支持的規(guī)模以及處理器和平臺(tái)的范圍。
現(xiàn)在讓我們深入探討 Linux 在物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)流行的一些關(guān)鍵原因。
Linux架構(gòu)
Linux 是一種開(kāi)源操作系統(tǒng),可以從資源受限的小型計(jì)算機(jī)擴(kuò)展到最大的超級(jí)計(jì)算機(jī)。它的源代碼是可移植的,這意味著它可以在各種不同的處理器架構(gòu)(Intel? 、 Arm、IBM PowerPC 等)上運(yùn)行。
Linux 具有堆棧架構(gòu)(圖 1)。Linux 的頂層包含應(yīng)用程序所在的用戶(hù)空間(以及工具、庫(kù)、shell 等)。內(nèi)核空間包含 Linux 內(nèi)核和設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。Linux 內(nèi)核提供調(diào)度、進(jìn)程和內(nèi)存管理以及一組核心功能。考慮到支持的設(shè)備范圍,設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序包含 Linux 操作系統(tǒng)中的最大代碼量。在構(gòu)建 IoT 設(shè)備或網(wǎng)關(guān)時(shí),Linux 可以輕松利用外圍設(shè)備(網(wǎng)絡(luò)或無(wú)線接口、顯示接口等)并在所需的環(huán)境中使用它們。
圖 1:Linux 的高級(jí)堆棧架構(gòu)。
在傳統(tǒng)的固件開(kāi)發(fā)中,開(kāi)發(fā)人員為目標(biāo)系統(tǒng)構(gòu)建代碼,然后將代碼下載到目標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。Linux 可以在目標(biāo)系統(tǒng)上承載所有的開(kāi)發(fā)工具,使得使用 Linux 開(kāi)發(fā)和測(cè)試代碼變得非常容易。
Linux 安全
安全性是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。Linux 以多種方式為 IoT 應(yīng)用程序提供安全平臺(tái)。首先,Linux 是一個(gè)開(kāi)源操作系統(tǒng),這意味著可以快速發(fā)現(xiàn)并修復(fù)可能導(dǎo)致漏洞利用的缺陷(與閉源操作系統(tǒng)相比,閉源操作系統(tǒng)很少有人仔細(xì)檢查它們)。其次,Linux 包含許多安全功能;從安全模塊框架(支持 AppArmor 等各種安全實(shí)現(xiàn))到提高安全性的內(nèi)核特性(例如地址空間布局的隨機(jī)化)。
物聯(lián)網(wǎng) Linux 發(fā)行版
Linux 作為物聯(lián)網(wǎng)的軟件平臺(tái)已經(jīng)變得如此流行,以至于您可以找到很多 Linux 發(fā)行版來(lái)解決物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)問(wèn)題。表 1列出了最流行的物聯(lián)網(wǎng) Linux 發(fā)行版。
表 1:適用于 Linux 的流行 Linux 發(fā)行版。
分配 | 描述 |
AndroidThings | 基于 Android 的操作系統(tǒng),支持 Android API 和 Google 服務(wù)。 |
Debian 修補(bǔ)匠 | 用于小型設(shè)備的 Debian blend。 |
打開(kāi)Wrt | 用于嵌入式設(shè)備的基于 Linux 的發(fā)行版(主要用于無(wú)線路由器設(shè)備)。 |
樹(shù)莓派 | Raspbian 是在Raspberry Pi 硬件上運(yùn)行的 Debian Linux 操作系統(tǒng)的衍生版本(包括超過(guò) 35K 的軟件包)。 |
泰森 | 三星的嵌入式 Linux 堆棧為三星的大部分消費(fèi)和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供支持。 |
Ubuntu核心 | Ubuntu Core 是 Ubuntu 的嵌入式版本,可在最小資源系統(tǒng)(例如 Pi)上運(yùn)行。 |
約克托 | Yocto 本身不是一個(gè)發(fā)行版,而是一個(gè)開(kāi)源項(xiàng)目,可幫助為嵌入式和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備創(chuàng)建自定義 Linux 發(fā)行版。 |
結(jié)論
Linux 是物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)的核心,從最小的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備到邊緣網(wǎng)關(guān)和云。最近一項(xiàng)由 Eclipse IoT 工作組、AGILE IoT、IEEE 和開(kāi)放移動(dòng)聯(lián)盟贊助的在線調(diào)查發(fā)現(xiàn),在物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)人員中,大約 72% 的受訪者將 Linux 用于他們的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。其開(kāi)源操作系統(tǒng)、可擴(kuò)展性、安全特性和廣泛的發(fā)行版等因素使 Linux 成為物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)的熱門(mén)選擇。
關(guān)鍵點(diǎn):
Linux 為物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)提供動(dòng)力,從最小的設(shè)備到最龐大的超級(jí)計(jì)算機(jī)。
Linux 提供了多種發(fā)行版來(lái)支持物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)。
Linux 安全功能保護(hù)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。
審核編輯:湯梓紅
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