電氣及自動(dòng)化專業(yè)外文翻譯(14)

1、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)外文資料翻譯院 別工程技術(shù)學(xué)院學(xué)生姓名章程翔專 業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化學(xué) 號(hào)0431302182017年4月1日外文翻譯譯文Linux 應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)UNIX 引起了全然不同的情緒：因其能力和靈活性而受到一些人的青睞，但因其復(fù)雜且神秘的命 令而受到另一些人的藐視。在計(jì)算世界里， UNIX 已建立起一個(gè)褒義不一的聲譽(yù)。易用性UNIX 因其過于神秘、不易記憶和含義模糊的大量鍵盤命令而名聲不佳，這些命令每個(gè)都有很多 命令行開關(guān)， 這可能造成昏藥而不易記憶。 它的 SVR4 版本擁有 2000 多個(gè)命令， 其中很多功能可通過 管道和重定向進(jìn)行組合。這反映了 UNIX 的

2、基本設(shè)計(jì)思想之一：生成數(shù)量很大的專用和模塊化命令， 把它們結(jié)合起來(lái)就能完成各種復(fù)雜的任務(wù)。雖然 UNIX 過去基本上限于大學(xué)和應(yīng)用開發(fā)公司中的軟件專業(yè)人員使用，其復(fù)雜的命令行語(yǔ)法和 由此而得到的靈活性被看作一個(gè)優(yōu)點(diǎn)而不是問題。但是在面向商業(yè)的市場(chǎng)中使用 UNIX ，卻產(chǎn)生了一 個(gè)重大的缺陷 系統(tǒng)越靈活，它就變得越難學(xué)會(huì)和操作。UNIX 的原本（或腳本）語(yǔ)言提供某種形式的幫助。利用原本語(yǔ)言，系統(tǒng)管理員能很快地把系統(tǒng) 裁剪成滿足一組用戶的需求?？朔?UNIX 神秘命令語(yǔ)言之困難的另一種方法是用圖形用戶接口 GUI ，如 Motif,SunView 或 OpenLook 。然而，圖形用戶接口在已經(jīng)很

3、復(fù)雜的系統(tǒng)上增添了另一層不兼容性問題。Motif 已經(jīng)移植到差別非常大的不同體系結(jié)構(gòu)上 （由于它仿效 Presentation Manager 的風(fēng)格），而且 在外觀與感覺上也許是最接近于諸如Microsoft Windows 一類的 PC 接口。 SunView 由于有很大的裝機(jī)數(shù)和很多應(yīng)用程序員已熟悉按它的規(guī)范寫軟件，所以也是一種主流圖形用戶接口。二進(jìn)制兼容性UNIX 的銷售者以某種羨慕的心情關(guān)注著 DOS 世界中可能的大量簡(jiǎn)裝應(yīng)用程序， 并承諾不同系統(tǒng) 的二進(jìn)制兼容的應(yīng)用程序即將面世。這些承諾遠(yuǎn)未讓人滿足。雖然二進(jìn)制兼容性尚未獲得，但現(xiàn)在不 同機(jī)器上共享數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序正在變得更加容易。可

4、移植性與多數(shù)操作系統(tǒng)源碼相比， UNIX 程序容易移植。 它用 C 語(yǔ)言編寫， 而不用匯編語(yǔ)言， 使用 UNIX 能移植到不同的體系結(jié)構(gòu)上。但是把 UNIX 移植到一個(gè)新系統(tǒng)上也不是一件一蹴而就的事情，常常是 要幾個(gè)人年的工作，還可能造成故障和失靈，從而在性能上產(chǎn)生難以捉摸的不一致性。這些故障往往 是難以識(shí)別與糾正的。擁有你自己的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的源碼，既有益，也有害；如果操作系統(tǒng)缺少某些所需功能，公司 自己擁有源碼能大大增強(qiáng)公司進(jìn)行必要修改的能力。另一方面，具有新的或修改特性的操作系統(tǒng)定制版本，在日后可能出現(xiàn)與更新的版本或購(gòu)買的應(yīng) 用程序不兼容的問題。為什么用 LINUX ？ 用于接口、監(jiān)控、

5、通信和控制應(yīng)用程序的職能專用系統(tǒng)和設(shè)備越來(lái)越要求高級(jí)的現(xiàn)代操作系統(tǒng)的 這些服務(wù)。 許多這樣的系統(tǒng)需要如下的高級(jí)性能： 高分辨率和用戶友好的圖形用戶界面： TCP/IP 鏈接； 用可靠的閃存固態(tài)盤代替常規(guī)的磁盤機(jī)；支持 32 位的超高速 CPU ；使用大存儲(chǔ)器陣列； 以及似乎是 無(wú)限容量的存儲(chǔ)設(shè)備，包括 CD-ROM 和硬盤。這不是以前的獨(dú)立代碼，自己寫的核，或簡(jiǎn)單的老是DOS，那些日子已永遠(yuǎn)過去。另外也考慮到硬件和芯片迅速加速的革新步伐 伴隨著老設(shè)備相當(dāng)快地淘汰。 結(jié)合這兩種情況，就能知道為什么對(duì)商用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)供應(yīng)商而言，跟上硬件設(shè)備的不斷出新已變成巨大的挑戰(zhàn)。及時(shí) 地支持最新設(shè)備，甚至不去

6、理會(huì)不愿退讓的、大力推銷的逐漸過時(shí)的芯片組，你需要大量和不斷的資 材投入。如果商用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)供應(yīng)商必須奮力緊跟硬件發(fā)展的話，那么編寫?yīng)毩⒌拇a或?qū)懽约旱?核，這種單槍匹馬的做法一定是毫無(wú)意義的。因?yàn)檫x擇范圍很小，嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)商面臨這樣的一種困境：一方面，今天高度復(fù)雜的，且授權(quán)的智能嵌入式系統(tǒng)（基于最新的芯片和硬件性能）所需要的正 式流行的高檔操作系統(tǒng)（如 Windows ）提供的那種能力、精致性，以及通用性。另一方面， 嵌入式系統(tǒng)要求非常高的可靠性 （不停機(jī)， 無(wú)人照管的操作） ，加上有能力把操作系統(tǒng) 改編成符合應(yīng)用系統(tǒng)的獨(dú)特的要求。其窘境是：通用桌面操作系統(tǒng)（如 Windows ）不能

7、很好地適應(yīng)于類似設(shè)備的嵌入式系統(tǒng)的獨(dú)特需 求。然而，商用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，雖然設(shè)計(jì)成滿足嵌入式應(yīng)用的可靠性和配置靈活性的要求，但由于他 們?nèi)狈?biāo)準(zhǔn)化以及沒有能力跟上技術(shù)的速度發(fā)展步伐，它們?nèi)找娌缓闲枰?。開發(fā)人員做什么？幸運(yùn)的是，一種新的、令人興奮的選擇系統(tǒng)已經(jīng)出現(xiàn)：開放源碼Linux。Linux提供功能強(qiáng)大的和高級(jí)系統(tǒng)管理設(shè)施。豐富的設(shè)備支持，在可靠性和魯棒性，以及廣泛詳盡的文檔方面有極好的聲譽(yù)。 最好的（對(duì)系統(tǒng)開發(fā)人員而言）是 Linux 不要錢 有完全免費(fèi)的源代碼。Linux 是不是像 Windows 那樣太大以及需要系統(tǒng)資源太多，以致不能滿足嵌入式系統(tǒng)的約束要求 呢？與 Windows 不同

8、， Linux 本來(lái)就是模塊化的，并且能夠很容易縮減成緊縮配置，這種配置幾乎與 DOS 差不多大，甚至能放到一張軟盤上。此外，因?yàn)?Linux 源碼是免費(fèi)可用的，所以可以按照獨(dú)特的 嵌入式系統(tǒng)要求改編該操作系統(tǒng)。這樣，并不令人驚奇，開放源碼 Linux 已建成了一個(gè)新的操作系統(tǒng)開發(fā)和支持范例，在那里數(shù)以 千計(jì)的開發(fā)人員繼續(xù)貢獻(xiàn)于不斷發(fā)展的 Linux 代碼庫(kù)。此外，幾十家面向 Linux 的軟件公司已經(jīng)出現(xiàn) 他們熱切支持那些為建立從工廠自動(dòng)化到智能設(shè)備范圍很廣的應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)人員的要求。小 Linux對(duì)許多嵌入式系統(tǒng)，為了適應(yīng)諸如 RAM 、固態(tài)盤、處理機(jī)速度，以及功耗的約束，嵌入的 Linu

9、x 的主要任務(wù)是，使系統(tǒng)所需的資源最小。嵌入式操作系統(tǒng)可能需要從一個(gè)芯片盤或緊湊閃存固態(tài)盤上 自舉；或者自舉和運(yùn)行在沒有顯示器和鍵盤（ “無(wú)頭”操作）的環(huán)境，或經(jīng)有以太網(wǎng)連接，從遠(yuǎn)程設(shè)備 裝入應(yīng)用程序?，F(xiàn)成的小 Linux 有許多來(lái)源，其中有日益增多的面向應(yīng)用的 Linux 配置和分發(fā)版，這些都被修改 成適應(yīng)于特定的應(yīng)用。例如路由器、防火墻、互聯(lián)網(wǎng) /網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、網(wǎng)關(guān)等。你也可能選擇建立你自己喜歡的嵌入式Linux,從一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)分發(fā)版開始，略去不要的模塊。雖然如此，還應(yīng)該考慮從別人的工作配置基礎(chǔ)上開始你的工作，因?yàn)樗麄兊陌姹镜脑磧H是完全合法的，而 且也是被鼓勵(lì)。實(shí)時(shí) Linux許多嵌入

10、式系統(tǒng)需要對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的一些事件可預(yù)測(cè),并且受限響應(yīng)。這樣的實(shí)時(shí)系統(tǒng)包括工廠自 動(dòng)化、數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)、音頻/視頻應(yīng)用,以及許多其他計(jì)算機(jī)化的產(chǎn)品和設(shè)備。什么是“實(shí)時(shí)系統(tǒng)”通常接受的 “實(shí)時(shí) ”性能的定義是,現(xiàn)實(shí)世界時(shí)間必須在確定的、可預(yù)測(cè)的,以及在相對(duì)短的時(shí)間間 隔內(nèi)得到響應(yīng)。雖然 Linux 不是一個(gè)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（ Linux 內(nèi)核不提供所需要的事件優(yōu)先級(jí)和搶占功能） ,但當(dāng)前 有幾個(gè)擴(kuò)充選項(xiàng)可用,這些選項(xiàng)把實(shí)時(shí)能力帶給基于 Linux 的系統(tǒng),最通常的方法是雙內(nèi)核方法。用 這個(gè)方法, 通用（非實(shí)時(shí)） OS 運(yùn)行作為實(shí)時(shí)內(nèi)核的一個(gè)任務(wù)。 通用操作系統(tǒng)提供諸如磁盤讀 /寫、 LAN/ 通信、

11、串行 /并行 I/O 、系統(tǒng)初始化、內(nèi)存管理等功能,而實(shí)時(shí)內(nèi)核處理時(shí)限世界事件。你可以把這個(gè) 看作兩者兼得,因?yàn)樗軌虮３至餍械耐ㄓ貌僮飨到y(tǒng)好處,而增加了實(shí)時(shí)OS 的能力。就 Linux 來(lái)說,你能保持與標(biāo)準(zhǔn) Linux 兼容,而以非干擾的方式增加了實(shí)時(shí)功能。當(dāng)然，也可以專研并修改Linux，把改變成實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，因?yàn)樗脑创a是公開可用的，但如果這樣做, 你會(huì)面臨這樣嚴(yán)重缺點(diǎn), 即不論特性方面, 還是驅(qū)動(dòng)程序方面都不能與主流 Linux 同步前進(jìn)。 簡(jiǎn)言之,你的制定 Linux 將不能從 Linux 的不斷進(jìn)展中獲得好處,而這種進(jìn)展是世界范圍內(nèi)數(shù)以千計(jì)的開發(fā)人員共同協(xié)力的結(jié)果。Linux 是一

12、個(gè)操作系統(tǒng)， 它擔(dān)當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件與軟件間的通信服務(wù)， Linux 內(nèi)核包含了你在任何操作 系統(tǒng)所期望的所有特性。在嵌入式應(yīng)用的領(lǐng)域里，從因特網(wǎng)設(shè)備到專用的控制系統(tǒng)， Linux 操作系統(tǒng) 的前景都很光明。所有新造的微型計(jì)算機(jī)芯片中大約有95% 都是用于嵌入式應(yīng)用的。由于 Linux 功能強(qiáng)大、可靠、靈活而且具有伸縮性，再加上它支持大量的微處理器體系結(jié)構(gòu)、硬件設(shè)備、圖形支持和 通信協(xié)議，這些都使它作為許多方案和產(chǎn)品的軟件平臺(tái)越來(lái)越流行。由于可以公開免費(fèi)得到 Linux 源代碼，因此對(duì) Linux 和它支持的軟件組件的許多修改和配置也得到了 不斷改進(jìn)，以滿足采用 Linux 的市場(chǎng)和應(yīng)用的多種需

13、求。 另外還有小型版本和實(shí)時(shí)增強(qiáng)版本。 盡管 Linux 開始是作為 PC 體系結(jié)構(gòu)的操作系統(tǒng)， 但是現(xiàn)在已經(jīng)有了非 X86 CPU 的版本（帶或不帶內(nèi)存控制單元） ， 包括 PowerPC、 ARM 、MIPS 、68K 甚至是微控制器。但是，請(qǐng)注意，在不久的將來(lái)，在許多其它的 信息技術(shù)（ IT ）領(lǐng)域會(huì)出現(xiàn)更多！外文翻譯原文Using Linux in Embedded SystemsUNIX evokes a wide range of emotions: loved by some for its power and flexibility, despised by others f

14、or its eomplex and arcane commands. UNIX has established a checkered reputation in the world of computin g.EASE OF USEUNIX is infamous for its glut of arcane , non-mnemonic, and cryptic keyboard commands, each with ma ny command-line switches, which can be incredibly confusing to remember. Its SVR 4

15、 implementation contai ns more than 2,000 comands. Many of these functions can be combined, using pipes and redirection. This illu strates one of UNIX'sdesign fundamentals: the creation of a large assortment of very specialized and modula r commands that can be combined to accomplish complex tas

16、ks.While UNIX was essentially limited to use by software professionals at universities and in applications development houses, its complex command-line syntax and resulting flexibility were considered an advantag e rather than a problem.But this same flexibility also creates a major drawback for usi

17、ng UNIX in a business- oriented market the more flexible a system is, the more difficult it becomes to learn and operate.UNIX'sscript languages provide one form of help. Using scripts, a system administrator can tailor the s ystem to a set of users n'eeds quickly.Another factor mitigating th

18、e difficulties of UNIX'sarcane command language are the Graphic User Int erfaces(GUIs), such as Motif, SunView, or OpenLook. GUIs, however, place another level of incompatibility problems on what is already a complex system.Motif has been ported to the most different architectures and (because i

19、t follows the Presentation Manag er style ) is perhaps closest in look and feel to a PC interface such as Microsoft Windows. Sun View is also do minant because of its large installed base and the numbers of applications programmers who have become fa miliar with writing software to its specification

20、s.BINARY COMPATIBILITYUNIX marketers have looked with some envy at the huge-base of shrink-wrapped applications available in the DOS world and have promised that binary-compatible applications for systems is just around the corner . These promises have yet to be met in any significant way. While bin

21、ary compatibility is not yet available, it is getting easier to share data and applications across different machines.PORTABILITYCompared with most operating system sources, UNIX code is quite move UNIX to different architecture s. But a UNIX port to a new system is not a trivial matter, offen takin

22、g several man-years of work, and can re sult in glitches and malfunctions, which may create very subtle inconsistencies in performance. These bugs ar e often difficult to identify and correct.Having the source code available for your computer 'osperating system is beneficial and detrimental: if

23、t he OS lacks certain desirable featuers, having the sources in-house greatly enhances a company 'asbility to m ake necessary changes.On the other hand, the customized version of the operating system, with its new or modified features ma y later present compatibility problems with newer releases

24、 or purchased application.Why Linux?Intelligent dedicated systems and applicances used in interface, monitoring , communications, and contr ol applications increasingly demand the services of a sophisticated, state-of-the-art operating systems. Many s uch systems require advanced capabilities like:

25、high resolution and user-friendly graphical user interfaces(GU Is); TCP/IP connectivity; substitution of reliable( and low power)flash memory solid state disk for convention al disk drives; support for 32-bit ultra-high-speed CPUs; the use of large memory arrays; and seemingly infini te capacity sto

26、rage devices including CD-ROMs and hard disks.This is not the stuff of yesteryear “'sstandalonecod”e, “ ro-llyour- own”kernels, or “ plainold DOS”,No, those days are gone forever.Then too, consider the rapidly accelerating pace of hardware and chipset innovation accompanied by e xtremely rapid o

27、bsolescence of the older devices.Combine these two, and you can see why it 'bsecome an en ormous challenge for commercial RTOS vendors to keep up with the constant churning of hardware devices . Supporting the newest devices in a timely manner even just to stay clear of the unrelenting steamroll

28、er of c hipset obsolescence-akes a large and constant resource commitment. If it 'struggle for the commercial RT OS vendors to keep up, going it alone by writing standalone code or a roll-your-own kernel certainly makes no sense.With the options narrowing, embedded system developers find themsel

29、ves faced with a dilemma:On the one hand, today 'hsighly sophisticated and empowered intelligent embedded systems based on t he newest chips and hardware capabilities demand noting less than the power, sophistication, and currency of support provided by a popular high-end operating system like w

30、indows.On the other hand, embedded systems demand extremely high reliability(for non-stop, unattended operat ion)plus the ability to customize the OS to match an application un'iqsue requirements. The Linux operating s ystem has a very bright future in the area of embedded applications for anything from Internet appliances to d edicated control systems. Roughly 95% of all newly manufactured microcom