小型組み込み機器向けLinux　──MMUを持たないマイクロプロセッサで動作するしくみ

uClinuxシステムの実際

　Lineo社の「uCdimm（写真1）」をもとに，uClinuxについて具体的に解説します．

　uCdimmは，SODIMM（small outline DIMM）ベースのコンピュータです．米国Palm Computing社のプラットホームによって広く普及したプロセッサの一つであるMotorola社の68VZ328 DragonBallを中心に構成されています．2Mバイトのフラッシュ・メモリ，8MバイトのSDRAM，同期・非同期のシリアル・ポート，Ethernetコントローラを備えています．

〔写真1〕uCdimm

●カーネル/ルート・ファイル・システム

　uCdimmには，専用（カスタム・レジデント）のブート・モニタがあります．uClinuxカーネルとルート・ファイル・システムで構成されるバイナリ・イメージをフラッシュ・メモリにダウンロードし，実行することが可能です．ルート・ファイル・システムは，ROMFSと呼ばれる読み込み専用のUNIXライクのフォーマットです．

　 DragonBallは33MHzで動作するため，カーネルやユーザ・プログラムはフラッシュ・メモリ内で実行されます．また，カーネルとルート・ファイル・システムをRAMにコピーして実行すれば，より高速なシステムになります．

　組み込みシステムはネットワークへの接続を前提としていることが多いため，フラッシュ・メモリ内のカーネルはNFS（Network File System）経由で提供されるルート・ファイル・システムをマウントします．さらにネットワーク中心となるデバイスでは，カーネル・イメージとルート・ファイル・システムをDHCP（dynamic host configuration protocol）やBOOTP経由で要求する場合があります．なお，uClinuxカーネルには現在も，IDEやSCSIディスク，CD-ROMドライブ，フロッピ・ディスクなどに対応するドライバが入っています．

　ルート・ファイル・システムの内容は，uClinuxを採用する機器によって異なります．その違いはLinuxワークステーション同士のそれよりも大きいものです．

●ユーザ空間

　uClinuxディストリビューションは，小型のUNIXサーバとしての機能を満たすように，シリアル・ポート上のコンソール，TELNETデーモン，HTTP Webサーバ，NFSクライアント・サポート，一般的なUNIXツールをルート・ファイル・システムとして含んでいます．

　MP3（MPEG layer 3 compressed audio）CDプレーヤのようなシステムでは，コンソールすら必要ありません．カーネルはCDドライブ，パラレルI/O，オーディオD-Aコンバータのサポートのみということもあります．ユーザ空間では，ボタンとLEDを動かすインターフェース・プログラムと，MPEGオーディオ・プレーヤ・プログラム，CDドライブを制御するプログラムが動作します．

　このようなアプリケーションを限定したシステムの場合，フル装備のuClinuxに比べて，メモリ・サイズはかなりコンパクトになります．