Linux en sistemas embebidos

Antes de convertirse en el estándar de facto para dispositivos basados ​​en microprocesadores, ^{[ 6 ]} se creó una distribución de Linux para el Proyecto de Enrutador Linux , con la intención de transformar las PC en enrutadores.

A partir de finales de la década de 1990 y la primera década del siglo XXI, la introducción de μClinux permitió la adaptación a una gran variedad de microprocesadores , especialmente aquellos sin unidad de gestión de memoria (NOMMU). ^{[ 7 ]} Linux también se utiliza como alternativa al uso de un sistema operativo propietario y su conjunto de herramientas asociado . ^{[ 8 ]}

La introducción de BusyBox en 1999 permitió el empaquetado de herramientas críticas en un sistema embebido, con un tamaño mínimo.

Los procesadores ARM son comunes en muchos dispositivos integrados debido a su bajo costo, bajo consumo de energía y baja generación de calor. La naturaleza de código abierto, la flexibilidad y la estabilidad de Linux contribuyen a su amplia adopción en dispositivos ARM. ^{[ 9 ]}

El desarrollo del compilador cruzado GNU facilitó la adopción de Linux embebido en muchos procesadores.

En 2008, se lanzó Android 1.0, basado en el núcleo Linux. Android , un sistema operativo basado en el núcleo Linux adquirido y ampliado por Google e introducido en 2008, se convirtió en una plataforma altamente competitiva para teléfonos inteligentes y tabletas . Con el tiempo, Android se convertiría en la distribución Linux integrada más exitosa. ^{[ 5 ]}

No todas las distribuciones de Linux embebido están obligadas a cumplir con los requisitos de tiempo real . ^{[ 10 ] [ 11 ]} Esto es particularmente relevante para aplicaciones y sistemas críticos para la seguridad . ^{[ 12 ]}

El kernel original de Linux no era adecuado para tareas en tiempo real debido a su comportamiento no determinista ^{[ 13 ].}

Los primeros intentos de proporcionar soporte en tiempo real, como RTAI, se basaban en un núcleo en tiempo real junto con el núcleo estándar.

En 2005, se inició el proyecto PREEMPT_RT para proporcionar un parche al kernel de Linux. ^{[ 14 ] [ 15 ]}

En 2024, el parche PREEMPT_RT se integró completamente en el kernel de Linux para las arquitecturas compatibles.

La naturaleza de código abierto y las características de seguridad de Linux han contribuido a su prevalencia en dispositivos periféricos y sistemas IoT . ^{[ 16 ]} En consecuencia, la demanda de las capacidades en tiempo real descritas en la subsección anterior está impulsada por la proliferación de dispositivos IoT.

Las tecnologías emergentes de la cuarta revolución industrial han impulsado mejoras adicionales en el núcleo de Linux, en particular la adopción de la contenerización . ^{[ 17 ]}

Paralelamente a la evolución del núcleo de Linux, los sistemas de compilación evolucionaron para dar soporte a la creación de un sistema operativo optimizado para dispositivos integrados.

Antes de la aparición de estos sistemas de compilación, los desarrolladores creaban manualmente cadenas de herramientas y compilaban cada componente de la distribución integrada (núcleo, bibliotecas, aplicaciones). ^{[ 21 ]}

Actualmente existen varias soluciones, algunas son sistemas de compilación completos y otras son herramientas de apoyo.

• Proyecto Yocto
• Buildroot
• BitBake
• CMake
• OpenWrt
• Sistemas integrados abiertos

• Colección de compiladores GNU - compilador cruzado
• GDB
• QEMU
• Entorno de desarrollo integrado (IDE) Eclipse