摘 要 嵌入式系統的特點決定了它具有功能的專用性，而不能作為一種通用的電腦系統。基於Linux作業系統開發嵌入式產品，必須對它的啟動程式進行定製。本文研究了Linux作業系統的啟動過程，並給出了如何為嵌入式Linux系統添加使用者自己的啟動服務，以及指定開機後啟動並執行主功能程式的方法。
關鍵詞 嵌入式 Linux 啟動程式 一、嵌入式系統的概念及特點[1]
引用電氣工程師協會IEE給嵌入式系統下的一個定義：嵌入式系統是用來控制或監視機器、裝置或工廠等大規模系統的裝置。但是後來隨著嵌入式系統的發展，這個定義就變得不是很準確。比如說像手機、PDA及電子詞典之類的小型裝置，它們均由內部的嵌入式系統控制，但是卻不可稱之為大規模的系統。
有些文獻這樣下定義我覺得比較確切：嵌入式系統是電腦軟體與硬體的綜合體，它是以應用為中心，以電腦技術為基礎，軟硬體均可裁剪，能夠適應實際應用中對功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴格要求的專用電腦系統。
嵌入式系統具有以下幾個特點：
1、 嵌入式系統是先進的電腦技術、半導體技術以及電子技術與各個行業的具體應用相結合的產物。也就是說嵌入式系統並不像通用電腦那樣通用，而是與各待業的特定應用相關聯的，每行每業的嵌入式系統要實現的功能也不一樣。因此，在嵌入式系統上沒有哪個公司的作業系統和處理器能夠壟斷市場。
2、 嵌入式系統實現的功能單一，通常是面向使用者、面向產品、面向特定應用的，一般只實現某行業的特定功能。
3、 成本低、體積小、功耗低及可靠性高，在運行速度及儲存容量上有一定的限制。
4、 嵌入式系統本身不具備在其上進一步開發的能力，必須要在相關的開發平台上開發。
5、 全自動操作迴圈，一直重複地執行一個特定的程式
嵌入式系統的靈魂應該說是它的嵌入式作業系統，本文使用的是嵌入式Linux，硬體基礎是基於x86的嵌入式主板。由上述嵌入式系統的特點可知，為了讓嵌入式系統具有一個產品或儀器的特性，不能讓像通用電腦那樣開機後進入案頭系統，而是要運行指定服務和一個特定的使用者應用程式。本文將如何讓Linux開機後執行指定服務和運行一特定的使用者程式進行探討。 二、Linux系統的啟動過程
讓我們先瞭解一下Linux系統啟動的過程。當引導程式(如LILO)載入Linux核心映象啟動時，它先進行核心的初始化工作，主要是檢測整個硬體環境。核心初始化完成後，系統就啟動init進程，它是系統的第一個使用者級進程。Linux系統具有許多運行層級，它由檔案/etc/inittab檔案決定，各層級的功能如下：
0：終止或停止系統的運行
1：單一使用者模式
2：多使用者模式，但無網路功能
3：多使用者模式且有網路功能
4：保留，使用者可以定義自己的啟動模式
5：圖形介面登陸模式
6：重新啟動系統
init進程運行後，它會訪問/etc/inittab檔案，該檔案確定系統運行於上面的哪個層級。由於嵌入式系統的特性，我們要讓系統運行於層級1上，即單一使用者模式，這隻要在/etc/inittab檔案的id:3:initdefault行，將3改為0即可。同時每個層級還對應了一個啟動各種服務的指令碼目錄，一般在/etc/rc.d/下面。
接著init進程又分別啟動/etc/rc.d/rc.sysinit和與等級n相對應的/etc/rc.d/rcn.d目錄裡的初始化進程，最後init會運行使用者登陸程式，這時在終端上就會顯示login：的登入資訊，使用者登入成功後會啟動shell程式，shell啟動後，它會讀取並執行檔案/etc/profile，/etc/bashrc，和使用者主目錄下的檔案.bashrc，這些檔案負責建立使用者自己的環境。 三、設定特定服務及開機啟動程式
如前所述，添加指定服務，定製特定的啟動程式，就從設定檔/etc/rc.d/rcn.d和/etc/profile入手。
1、添加指定的服務：是指在系統啟動時進行一些使用者所需要的操作，如初始化使用者應用程式或使用者開發的新硬體等等。可以增加自己的指令碼程式來完成這些工作，主要步驟如下：
(1) 仿照系統目錄/etc/rc.d/init.d裡的任何一個指令檔的格式自己編寫一個啟動服務指令檔。
(2) 將寫好的指令檔拷貝到/etc/rc.d/init.d目錄下。因為/etc/rc.d/rcn.d只是/etc/rc.d/init.d的一個連結，故要將真實的檔案先拷到後者的目錄下。
(3) 在相應的運行層級n的/etc/rc.d/rcn.d下建立該指令檔的連結。如運行層級為2，則n=2，目錄即為/etc/rc.d/rc2.d。假如該指令碼名為initform，連結名定為my_initform，則鍵入如下命令即可：ln –s /etc/rc.d/init.d/initform /etc/rc.d/rc2.d/my_initform。
完成以上幾步後，系統開機後就會自動執行指令碼initform裡的服務。
2、運行特定使用者應用程式：這裡主要是指GUI應用程式，如果原系統啟動後直接進入案頭系統，則要將傳統型程式在相應指令碼中屏蔽，然後修改/etc/profile指令碼定製使用者自己的程式。步驟如下：
(1) 在startx指令碼中將運行相應的案頭系統程式屏蔽。例如案頭系統程式名為qvwm(紅旗嵌入式Linux的案頭系統)，則修改內容如下：
……
# xinit /usr/bin/qvwm
#加個“#”表示將這行指令碼屏蔽掉
(2) 修改/etc/profile，啟動使用者應用程式。如使用者應用程式名稱為start_initform，且在目錄/root/ 下，則在它的末尾加上如下幾行內容：
……
export LC_ALL=zh_CN.GB2312
#設定中文化環境
cd /root/
#切換到應用程式目前的目錄
xinit ./start_initform
#運行指定的使用者應用程式
修改完成後，重新啟動系統，則當系統初始化完後，會執行使用者指定的服務，且最後運行使用者應用程式，達到嵌入式系統的要求。 參考文獻
1 李善平，劉文峰，王煥龍. Linux與嵌入式系統. 清華大學出版社，2002
2 鄒思軼. 嵌入式Linux設計與應用. 清華大學出版社，2002
3 王學龍. 嵌入式Linux系統設計與應用. 清華大學出版社，2001
4 於明儉，陳向明，方漢. Linux程式設計權威指南. 機械工業出版社，2001
5 聯想軟體超星空工作室. 精通Linux系統管理與應用開發技術. 清華大學出版社，2001
6 李主琛. Linux物件導向視窗進階編程. 科學出版社，2001
7 徐千洋. Linux 函數庫參考手冊. 中國青年出版社，2002 附：一個開機啟動的執行個體 假設你編譯出的應用程式名稱字是“write”，這個就是你想開機後自動啟動並執行程式。 想要實現的系統的啟動順序為： ①vivi，②kernel，③root檔案系統，④你的程式“write”，只需要重新做檔案系統即可。 需對現有檔案系統進行兩處修改： 1）將你的程式“write ”拷貝到系統根目錄下，變更檔屬性（輸入命令：chmod 777 write） 2）修改檔案 rootfs/usr/etc 下的 rc.local 檔案（該檔案裡指定了檔案系統啟動完後，要啟動的一些程式） 在其倒數第三行添加 /write 如下 /write cd /Qtopia/bin ./qpe -qws 3) 重新製作檔案系統./mkcramfs rootfs 2410f.cramfs 4) 重新燒寫檔案系統2410f.cramfs |
