Lập trình nhúng hệ điều hành Linux có đặc điểm gì? Được hình thành ra sao?

• Lập trình nhúng dùng ngôn ngữ gì? 3 ngôn ngữ phổ biến nhất hiện nay
• Sinh viên ngành lập trình nhúng cơ điện tử sau làm gì?
• Review mức lương của lập trình nhúng FPT trong năm 2024
• Review khóa học lập trình nhúng c tốt nhất dành cho người mới bắt đầu

Lập trình nhúng hệ điều hành Linux là một lĩnh vực thú vị trong thế giới công nghệ. Được biết đến với tính mở và sự linh hoạt, Linux không chỉ là hệ điều hành phổ biến trên máy tính cá nhân mà còn trở thành sự lựa chọn ưa thích cho các hệ thống nhúng. 

Lập trình nhúng Linux được hình thành như thế nào? Điều gì tạo nên đặc điểm nổi bật của lập trình nhúng hệ điều hành Linux? Bạn hãy cùng FUNiX tìm hiểu nhé. 

Tìm hiểu về lập trình nhúng với hệ điều hành Linux (Nguồn ảnh: Internet)

1. Lập trình nhúng hệ điều hành Linux có đặc điểm gì?

Hệ thống nhúng đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp khả năng tự hành và thiết kế chuyên biệt cho các hệ thống lớn. Khác với máy tính đa chức năng, hệ thống nhúng thường tích hợp mọi chức năng chuyên dụng trong một thiết bị mà nó kiểm soát. Thường không phải là một khối riêng biệt, hệ thống nhúng hệ điều hành Lunix là một phần của thiết bị và bao gồm cả phần cứng và phần mềm.

Hệ thống nhúng với hệ điều hành thường phải đối mặt với yêu cầu hoạt động trong thời gian thực và có thể đòi hỏi tính chặt chẽ để đảm bảo độ an toàn và ứng dụng hiệu quả. Một số hệ thống nhúng còn yêu cầu tính hoạt động thời gian thực mà không có sự ràng buộc để người sử dụng có thể đơn giản hóa quá trình sử dụng. Điều này giúp giảm kích thước và chi phí sản xuất.

Do tính chất chuyên biệt, hệ thống nhúng thường được sản xuất hàng loạt, đòi hỏi tối ưu hóa yêu cầu để giảm kích thước và chi phí sản xuất. Sự khác biệt này đã tạo ra nhiều thách thức và đặc điểm riêng trong lĩnh vực viết phần mềm, đặc biệt là với lập trình nhúng với hệ điều hành Linux.

<<< Xem thêm: Lập trình nhúng là làm gì? Cơ hội việc làm sau khi ra trường

2. Công cụ hỗ trợ xây dựng lập trình nhúng hệ điều hành Linux

Để hình thành một hệ thống nhúng với hệ điều hành Linux, bạn có thể sử dụng các công cụ để xây dựng. Một số công cụ hữu ích bạn có thể sử dụng:

Lập trình nhúng hệ điều hành Linux được hình thành bằng công cụ nào? (Nguồn ảnh: Internet)

2.1 Yocto

Yocto Project là một dự án mã nguồn mở được thiết kế để xây dựng hệ điều hành tùy chỉnh cho các thiết bị nhúng. Nó sử dụng OpenEmbedded làm hệ thống xây dựng của mình. 

Dự án Yocto thường tạo ra ba thành phần quan trọng trong quá trình triển khai hệ thống lập trình nhúng hệ điều hành:

• Tệp nhị phân thời gian chạy: Gồm bộ nạp khởi động, hạt nhân Linux và mô-đun hạt nhân. Nó cũng kèm theo hình ảnh hệ thống tệp gốc và những tệp phụ trợ cần thiết để triển khai Linux thành công trên nền tảng mục tiêu.
• Nguồn cấp dữ liệu gói: Cung cấp một tập hợp các gói phần mềm có sẵn để cài đặt cho hệ thống đích. Người sử dụng có thể lựa chọn định dạng gói (deb, rpm, ipk) tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể và một số gói có thể được cài đặt sẵn trong một bộ nhị phân thời gian chạy đích hoặc có thể xây dựng để cài đặt vào một hệ thống đã triển khai.
• SDK mục tiêu: Là một tập hợp các thư viện và tệp tiêu đề đại diện cho phần mềm trên mục tiêu. Nhà phát triển ứng dụng sử dụng SDK này để đảm bảo rằng ứng dụng của họ được liên kết chính xác với các thư viện đúng và duy trì sự tương thích, hiệu suất lập trình nhúng hệ điều hành.

>>>Xem thêm: Lập trình nhúng tuyển dụng hàng loạt nhân viên, cơ hội hot cho dân trong ngành

2.2 Buildroot

Buildroot là một công cụ xây dựng hệ thống nhúng mà tạo ra tất cả các thành phần từ mã nguồn, nhưng không hỗ trợ quản lý gói theo cách mà một số hệ thống khác thường làm. Do đó, đôi khi nó được mô tả như một trình tạo phần sụn do hình ảnh hệ thống thường được xây dựng và cố định tại các điểm thời gian xây dựng cụ thể. Mặc dù ứng dụng có thể cập nhật tệp hệ thống đích khi chạy, nhưng không có cơ chế tích hợp để cài đặt những gói mới vào một hệ thống đang hoạt động.

Buildroot tạo ra đầu ra phong phú bao gồm ba thành phần chính.

• Hình ảnh của hệ thống tệp gốc cùng với bất kỳ tệp phụ trợ nào khác. Những thành phần này đóng vai trò quan trọng trong quá trình triển khai lập trình nhúng hệ điều hành Linux lên nền tảng đích, đảm bảo tính hoàn chỉnh và sẵn sàng cho việc chạy.
• Buildroot cung cấp những mô-đun nhân, bộ nạp khởi động và nhân thích hợp cho các phần cứng cụ thể của mục tiêu. Điều này bao gồm các yếu tố quan trọng như hạt nhân Linux, bộ nạp khởi động và mô-đun nhân, giúp đảm bảo tính tương thích và hiệu suất tối ưu.
• Chuỗi công cụ được tạo ra để xây dựng tất cả các tệp nhị phân mục tiêu, làm cho quá trình phát triển và triển khai trở nên linh hoạt và dễ dàng, cho phép tích hợp các thành phần một cách hiệu quả vào môi trường.

Xây dựng hệ thống nhúng Linux bằng Buildroot (Nguồn ảnh: Internet)

>>>Xem thêm: Tìm hiểu về ngành kỹ sư lập trình nhúng tại Hà Nội

2.3 OpenWRT 

Hệ thống xây dựng OpenWRT là một nền tảng có mục đích chung, mang đến khả năng tạo ra những phiên bản tùy chỉnh đáp ứng đầy đủ yêu cầu của các nhà phát triển. Đặc biệt, nó cung cấp khả năng thêm vào các gói mới để mở rộng tính năng hệ thống. Tuy nhiên, trọng tâm chính của OpenWRT là ở việc quản lý và phân tích các tệp nhị.

Hệ thống này giúp đơn giản hóa quá trình phát triển và tối ưu hóa cấu hình hệ thống lập trình nhúng hệ điều hành thông qua quản lý tệp nhị, giúp nhà phát triển tập trung vào việc định hình hệ thống theo nhu cầu cụ thể mà không làm giảm hiệu suất hoặc tính ổn định của hệ thống.

3. Học lập trình nhúng ở đâu tốt nhất?

Trở thành lập trình viên nhúng chuyên nghiệp khi tham gia khóa học tại FUNiX

Để nắm vững những kiến thức về lập trình nhúng, bạn cần lựa chọn các khóa học uy tín để đảm bảo chất lượng. Khóa học lập trình nhúng tại FUNiX được nhiều người đánh giá cao với những ưu điểm nổi bật:

• FUNiX là đơn vị chuyên cung cấp khóa học lập trình trực tuyến theo lộ trình học cá nhân hóa.
• Học viên được tiếp cận kiến thức từ các tài liệu MOOC (Khóa học trực tuyến đại chúng mở) uy tín và được cập nhật thường xuyên.
• Các Mentor, là các chuyên gia đang làm việc tại các công ty công nghệ, hỗ trợ học viên 1-1 để giải đáp thắc mắc và hướng dẫn chi tiết trong khi học.
• Mỗi học viên có một Hannah (cán bộ chăm sóc học viên) đồng hành, luôn quan tâm và thấu hiểu để đảm bảo chất lượng học tập.
• Bạn còn được tham gia vào các dự án thực tế, trau dồi kiến thức và kỹ năng cùng chuyên gia.
• Cộng đồng FUNiX rộng lớn với hơn 30.000 học viên, nơi bạn có thể học hỏi, chia sẻ kiến thức với mọi người và tìm kiếm các cơ hội làm việc tốt.
• FUNiX liên kết với doanh nghiệp để hỗ trợ việc tìm kiếm việc làm sau khi hoàn thành khóa học.

Bạn hãy tham gia khóa học lập trình nhúng tại FUNiX ngay hôm nay để biết cách phát triển hệ thống nhúng và ứng dụng lập trình nhúng hệ điều hành Linux tốt nhất.

<<< Xem thêm các bài viết hay hơn tại đây:

Lập trình nhúng lương bao nhiêu? Mức lương lập trình nhúng tại các doanh nghiệp

Tuyển dụng kỹ sư lập trình nhúng IoT là làm những công việc gì?

Trang bị khóa học lập trình nhúng cho tương lai cùng FUNiX

Dương Thị Ly A (tổng hợp)