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XLinux在嵌入式市場的應用


去年,媒體炒作的最火爆的就是“維納斯”和“女娲”之爭。這中外兩個女神不但把IT業引入一場新的斗爭,也給中國帶來了一個新的發展機遇。這就是信息家電的巨大市場。

信息家電是計算機及通信技術與傳統家用電器相結合的創新產品,是為數字處理和網絡技術更廣泛地深入家庭生活而設計的新型家用電器產品。廣義來說,信息家電已突破傳統家電概念,其中包括機頂盒、HPC、DVD、無線數據通信設備、掌上電腦、PDA、視頻游戲設備、WebTV等所有能通過網絡系統交換信息的信息處理設備。它也是3C(Computer、Communication、Consumer)合一的產物。

IDG發布的統計表明,未來的4、5年內,信息家電市場會成長五到十倍。近年來,Internet發展迅速。據統計,1998年中國Internet用戶達到210萬,到1999年9月已達600萬,據預測, 2000年底將達到2000萬, 2005年將達到5000萬,這勢必會啟動一個巨大的信息家電市場。

信息家電到底可以給我們帶來什麼呢?最近某家PDA廠商做了一連串的廣告,強調說呼機、手機和他們的產品是成功人士必須具備的,這個產品其實就是PDA。未來的PDA將可以直接進行信息交換,或是通過網絡把信息傳向全世界。這樣大家不再需要交換名片,輕輕一按就可以把自己的信息傳給對方。當然傳遞的信息不只是名片,可以傳遞任何信息到任何地方。再比如開會時接收會議資料等等。這些功能將是未來信息家電產品的一種必然趨勢。

信息家電的發展還可以使我們的生活更具個性化。例如,我可能只喜歡一張CD中的幾首歌曲,但必須買整張CD才能聽到這幾首歌。以後可以有一種選曲機,我選擇自己喜歡的歌曲、自己喜歡的樂隊,讓它當時燒制一張CD唱盤。這樣就可以只買我喜歡的歌曲,把我不喜歡的過濾掉。
再比如:吃完晚飯後,我想先收聽交響樂團演出,然後准時在9點收聽空中英語教室。按照傳統的方法,我可能要上鬧鐘,讓它到時提醒我。然後准時調節收音機,打開講義,進行學習。而在未來我們就可以做到事先預定好,讓收音機在9點鐘自動轉到某一個電台,收聽空中英語教室。還可以安排好,在聽完空中英語教室後聽一段很輕松的爵士音樂。這樣就可以使我在生活中不必費很多的腦筋,就過得井井有條。這些都是未來信息家電給我們帶來的便利。

信息家電還會走向手機。我們知道無線通信上網已經是一種趨勢。現在可以通過WAP協議,用手機的文字界面上網,比如察看天氣預報、定機票、訂火車票、看股市行情。但是手機無線應用的帶寬只有9.6K,是很小很小的。下一代的GSM、下一代的CDMA可以帶給我們兆位的帶寬,甚至百兆位的帶寬,這都是有可能的。這樣我們就可以在小小的手機上利用很大的帶寬存儲在網上查詢的任何資料,就可以做到運籌帷幄之中,決勝千裡之外。

這些只是信息家電在生活中應用的很小一部分。只要開動我們的想象力,信息家電將幾乎無所不能,而且實現它們也不會是很遙遠的事情。

要實現想象中信息家電的功能,除了硬件的不斷升級換代,軟件的更新也是非常重要的。在信息家電中,最重要的軟件就是嵌入式操作系統(簡稱EOS),它扮演著用戶和硬件間橋梁的角色。它對信息家電的易用性、穩定性和安全性都起著決定性的作用。“維納斯”和“女娲”就是兩種嵌入是操作系統的推廣計劃。

事實上,國際上用於信息家電的嵌入式操作系統有40種左右。據最新資料,國際上有關EOS的產品中,3Com公司下屬子公司的PalmOS全球占有份額達50%,而WinCE不過29%。在美國市場,PalmOS更以80%的占有率遠超WinCE。

WinCE與Windows系列有較好的兼容性,無疑是WinCE開發的強大支持。但WinCE是精簡的Windows95,從技術的角度上來說,並不能算是優秀的EOS。首先,EOS非常注重個性化,而WinCE是非開放性OS,使第三方很難實現產品的定制。其次,EOS追求高效、節能,WinCE在這方面是笨拙的。WinCE占用過多的RAM,應用程序龐大。第三,WinCE的版權費用是廠家不得不考慮的因素。

WinOS的這些問題,恰恰是Linux的優勢。首先Linux是開放源代碼的,不存在黑箱技術,遍布全球的眾多Linux愛好者又是Linux開發者的強大技術支持。其次,Linux的內核小、效率高。第三,Linux 是免費的OS,在價格上極具競爭力,適合中國國情。Linux還有一個優勢就是它不僅支持x86芯片,是一個跨平台的系統。到目前為止,它可以支持二、三十種CUP。很多CPU,包括家電業的芯片,都開始做Linux的平台移植工作。移植的速度遠遠超過JAVA的開發環境。也就是說,如果今天采用Linux環境開發產品,那麼將來換CPU時就不會遇到困擾。同時,Linux內核的結構在網絡方面是非常完整的。提供了包括十兆、百兆、千兆的以太網絡,以及無線網絡、Token ring(令牌環網)、光纖甚至衛星的支持。所以Linux很適於做信息家電的開發。

嵌入式Linux操作系統也有它的弱點,就是開發難度較高,需要很高的技術實力。這方面美商網虎公司走在了前面。他們開發了基於Xlinux的嵌入式操作系統“誇克”。“誇克”是目前全世界最小的Linux,它有兩個很突出的特點,就是體積小和使用GCS編碼。

如果編譯過Linux的內核,就會知道,對於普通的桌面應用系統,它的大小在600K左右,在嵌入環境一般是300-400K。而“誇克”做到143K,聽說還在繼續縮小。這是很有意義的。內存是信息家電產品中單價最高的,減少了內存的占用就降低了成本,換句話說,減少了內存的占用就可以用有限的內存做更多的事情。“誇克”比其它Linux內核至少節省了40%到一兩倍的空間。

“誇克”是基於Xlinux的,它繼承了GCS編碼。GCS是網虎公司開發的一套萬國語系編碼。使用GCS編碼的Xlinux提供了十二國語言,適應了信息家電的跨區域和跨國發展打下了基礎。

最近,國家信息產業部舉辦了Linux戰略研討會,討論如何將Linux這種價格低廉、功能強大的工具推廣到全國的應用市場。其中談到,GBK編碼在今年年底前還可以在產品中使用,2001年以後的產品則必須使用3月18日發表的GB18030編碼。因為有GCS編碼機制,Xlinux能很快的支持GB18030編碼。同時,GB18030也會伴隨GCS進入我們最小的Linux系統。這樣,在最小的內存空間中就可以使用多國編碼機制,包括最新的GB18030編碼。使用“誇克”開發產品的廠商在發布產品時就不會受到這一政策的影響。通過GCS技術,全世界的人都能在產品上使用他們自己的語言。

網虎公司希望扮演世界最小的操作系統內核提供者的角色,一個顧問的角色,與大家分享這項技術。除了提供技術,它們也會提供全球性的教育訓練的機制。

目前,網虎公司一方面繼續研究最小的Linux內核,另一方面正在努力把Linux內核移植到各種CPU上。

在信息家電的應用領域,除了x86 CPU可以使用以外,Intel專門為信息家電開發了一種名為Strong Arm的Arm CUP 系列。這一系列CPU本身不象x86 CPU需要整合不同的芯片組,才能做多種不同的事情。它在一顆芯片中包括了所有的功能。可能以後你的手機中就是一個很簡單的電路板和一顆Arm芯片。所有的工作都在它上面運行。你所要做的工作就是擴充內存容量。

除了Intel之外,還有其他生產CPU的廠商,如Sun、HP、DEC ,包括Power系列的Motorola和Apple。雖然DEC已經被Compaq並購了,但DEC Alpha還是一顆非常值得注意的芯片。

無庸置疑,“誇克”支持Pentium芯片。用它可以提供一個完整的預安裝的系統,而且是不需要硬盤的。目前在傳統的PC服務器上可以做的事情,在這樣的CPU和這樣的系統下一樣可以做,而且是無硬盤的結構。它所提供的好處是,你不用怕斷電,不用怕死機。它的記憶體不想內存那樣一但斷電資料就會消失。

在Intel Strong Arm系列CPU中,SA1100這一系列是目前最流行的,它移植的對象是最多的。最近,網虎公司已經將最小的Linux內核和一個圖形界面程序成功的移植到了SA1100上。並和Intel公司做了IBF的展示。使網虎成為第一家把Linux、圖形界面和一些程序完整的移植到它上面的公司。

除了Intel的Strong Arm系列,還有PA Risc芯片——惠普公司生產的芯片。傳統的印象中,它是UNIX工作站使用的CPU。現在,除了在工作站中使用外,惠普還將PA Risc系列應用到不同的領域,包括在機電整合方面,信息家電方面,他們都有很強的支持。對於PA Risc的移植工作,網虎公司預計會在今年的第三季度完成。

Xlinux在嵌入式市場的應用也只是剛剛開始,但以它領先的技術和長遠的眼光,已在嵌入式市場中顯示出了強大的生命力。它所帶來的沖擊,絕不會小於“維納斯”和“女娲”之爭。


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