O que é o Embedded Linux®?
O termo "Linux embarcado" pode ser usado para descrever qualquer variante do sistema operacional Linux de código aberto em execução em um sistema de computador embarcado - um dispositivo ou plataforma orientada a finalidade integrada a um produto geral maior, como um dispositivo ou peça de eletrônicos de consumo de equipamento. A arquitetura modular do kernel Linux®, juntamente com o suporte a uma ampla variedade de microprocessadores e outros tipos de hardware, tornou o sistema popular nos campos de computação incorporada. O Linux®, no entanto, pode sofrer uma desvantagem de desempenho em alguns cenários, pois precisa de software adicional para atuar como um sistema operacional em tempo real (RTOS), um requisito para alguns sistemas incorporados. Apesar disso, várias distribuições Linux® personalizadas foram usadas para sistemas embarcados, desde telefones celulares a equipamentos de teste de aviônicos.
Um computador incorporado difere de um computador pessoal (PC), pois o sistema incorporado é projetado ou construído para uma ou mais finalidades específicas, enquanto os PCs são destinados a uma ampla variedade de funções. Um computador incorporado pode ser projetado com a quantidade mínima de desempenho necessária para atender a seus objetivos específicos, resultando em uma plataforma de computador leve e altamente eficiente. A categoria abrange uma ampla variedade de dispositivos de computação, desde dispositivos eletrônicos de consumo a equipamentos aviônicos, até veículos espaciais e naves espaciais que exploram o sistema solar. Como qualquer computador, no entanto, o hardware de um sistema embarcado é inútil sem uma plataforma de software e, em muitos casos, a plataforma de software escolhida é uma forma de Linux embarcado.
O Linux® provou ser popular em vários campos de computação incorporados devido ao seu alto nível de personalização e flexibilidade, além do suporte diversificado ao hardware. O kernel Linux® possui uma arquitetura modular, o que significa que um designer ou engenheiro pode escolher apenas os drivers e o software de alto nível necessários para um sistema específico. O suporte a uma variedade de arquiteturas de microprocessador diferentes também é uma vantagem importante oferecida pelo Linux® incorporado, uma vez que os sistemas embarcados podem usar um microprocessador bastante diferente dos encontrados nos PCs. Como projeto de software de código aberto, o Linux® também pode ser usado sem as restrições e royalties que possam estar presentes em ofertas comerciais.
Os sistemas embarcados geralmente exigem um sistema operacional em tempo real - um sistema operacional capaz de responder a eventos dentro de um período muito curto de tempo. Como o kernel Linux® não foi projetado com desempenho em tempo real, é necessário executar um software adicional no topo do kernel para fornecer essa funcionalidade. Essa é uma desvantagem potencial para o uso do Linux® incorporado, pois esse software adicional consome mais recursos.
Algumas versões do Linux® incorporado podem ser construídas quase do zero, enquanto outras são versões ligeiramente modificadas das distribuições existentes. As organizações comerciais e não comerciais oferecem suas próprias distribuições pré-construídas destinadas a fabricantes e empresas de design. Telefones celulares e players de mídia, por exemplo, geralmente usam variedades prontas para uso do Linux® incorporado. Quiosques de computação ou dispositivos de rede podem usar apenas uma versão ligeiramente modificada de uma distribuição Linux® de desktop.
Em campos com requisitos de desempenho ou tempo real altamente exigentes, o usuário final costuma estar altamente envolvido com o design do sistema. A Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço (NASA), por exemplo, obtém o software Linux® de fornecedores externos, mas estabelece diretrizes para os fornecedores seguirem. Outras organizações, como empresas que fabricam equipamentos de teste de aviônicos, podem optar por desenvolver seu próprio sabor do Linux® incorporado.