本题基于MCU 的嵌入式系统选用uCLinux系统与Linux进行对比。
(一)处理器：
对uCLinux 来说，其设计针对没有MMU的处理器，不能使用处理器的虚拟内存管理技术。uCLinux仍然采用存储器的分页管理，系统在启动时把实际存储器进行分页。 在加载应用程序时程序分页加载。但是由于没有MMU管理，所以实际上uCLinux采用实存储器管理策略。uCLinux系统对于内存的访问是直接的，所有程序中访问的地址都是实际的物理地址。操作系统对内存空间没有保护，各个进程实际上共享一个运行空间。一个进程在执行前，系统必须为进程分配足够的连续地址空间，然后全部载入主存储器的连续空间中。
Linux系统采用的处理器是ARM体系，ARM开发了各种Cortex-M处理器，拥有不同级别的指令集，特性，性能，系统和调试特性。
（二）引导程序：
uCLinux系统引导程序代码量虽少，但是作用非常大，相当 于PC上的BIOS，负责将操作系统内核固化到Flash中和系统初始化工作，然后将系统控制权交给操作系统。
Linux引导程序是存储在 MBR（主引导记录）或 GUID（全局唯一标识符）分区表中的一个小程序，用于帮助把操作系统装载到内存中。
1.GNU GRUB 是一个非常受欢迎，也可能是用的最多的具有多重引导能力的 Linux 引导程序，它以原始的 Eirch Stefan Broleyn 发明的 GRUB为基础。GNU GRUB 增强了原来的 GRUB，带来了一些改进、新的特性和漏洞修复。
2.LILO （全称LInux LOader）是一个简单但强大且非常稳定的 Linux 引导程序。
3.基于 GRUB，BURG 是一个相对来说比较新的引导程序（LCTT 译注：已于 2011 年停止了开发）。由于 BURG 起源于 GRUB, 所以它带有一些 GRUB 主要特性。尽管如此, BURG 也提供了一些出色的特性，比如一种新的对象格式可以支持包括 Linux、Windows、Mac OS、 FreeBSD 等多种平台。
另外，BURG 支持可高度配置的文本和图标模式的引导菜单，计划增加的“流”支持未来可以不同的输入/输出设备一同工作。
4.SyslSyslinux 是一种能从光盘驱动器、网络等进行引导的轻型引导程序。Syslinux 支持诸如 MS-DOS 上的 FAT、 Linux 上的 ext2、ext3、ext4 等文件系统。Syslinux 也支持未压缩的单一设备上的 Btrfs。
（三）开发流程：
1.自动生长的堆栈：
uCLinux没有自动生长的堆栈，也没有brk()函数，这样，用户空间的程序必须使用mmap() 命令来分配内存。为了方便，在uclinux的C语言库中所实现的malloc()实质上就是一个mmap()。在编译时，可以指定程序的堆栈大小。
2.多进程处理：
uClinux没有MMU管理存储器，在实现多个进程时（fork调用生成子进程）需要实现数据保护。uClinux的fork和vfork：uClinux的fork等于vfork。实际上uClinux的多进程管理通过vfork来实现。这意味着uClinux系统fork调用完程后，要么子进程代替父进程执行（此时父进程已经sleep）直到子进程调用exit退出，要么调用exec执行一个新的进程，这个时候将产生可执行文件的加载，即使这个进程只是父进程的拷贝，这个过程也不能避免。当子进程执行exit或exec后，子进程使用wakeup把父进程唤醒，父进程继续往下执行。
uClinux的这种多进程实现机制同它的内存管理紧密相关。uClinux针对nommu处理器开发，所以被迫使用一种flat方式的内存管理模式，启动新的应用程序时系统必须为应用程序分配存储空间，并立即把应用程序加载到内存。缺少了MMU的内存重映射机制，uClinux必须在可执行文件加载阶段对可执行文件reloc处理，使得程序执行时能够直接使用物理内存。
3.通用架构的内核：
在uCLinux的发布中,/linux/mmnommu目录取代了/linux/mm目录，前者是修改后的内存管理子系统被修改,去除了MMU的硬件依赖,并在内核软件自身提供基本的内存管理函数。
很多子系统需要重新修改、添加或重写。内核和用户内存分配及释放进程必须重新实现,对透明交互页面调度的支持也被去除。内核中，加入了支持“内核无关代码(PIC)”的程序支持模块，并使用了新的二进制目标代码格式，称扁平格式，用来支持PIC(有非常紧凑的头部)。
内核也提供了支持ELF格式的程序加载模块，用来支持使用固定基准地址的可执行程序。两种模式各有利弊,传统的PIC运行快，代码紧凑，但有代码大小限制。对于内核开发者来说，uCLinux基本上与Linux没有区别，唯一的区别就是不能利用MMU提供的内存管理。实际上这对内核并没有影响。
Linux下所有标准的可执行文件的格式在uCLinux并不被支持，因为这些格式也用到了虚拟内存的一些功能。uCLinux使用的是另外一种扁平格式。扁平格式是一种简洁高效的可执行文件格式，它值包含可执行的代码和数据，还有一些把可执行文件加载到内存任意位置所需要的可重定位信息。
（四）内存：
1.内存保护：
即使由无特权的进程来调用一个无效指针，也会触发一个地址错误，并潜在地引起程序崩溃，甚至导致系统的挂起。显然，在这样的系统上运行的代码必须仔细编程，并深入测试来确保健壮性和安全。
对于普通的Linux来说，需要运行不同的用户程序，如果没有内存保护将大大降低系统的安全性和可靠性；然而对于嵌入式uClinux系统而言，由于所运行的程序往往是在出厂前已经固化的，不存在危害系统安全的程序侵入的隐患，因此只要应用程序经过较完整的测试，出现问题的概率就可以控制在有限的范围内。
2.虚拟内存：
首先，由内核所加载的进程必须能够独立运行，与它们在内存中的位置无关。 实现这一目标的第一种办法是一旦程序被加载到RAM中，那么程序的基准地址 就“固定”下来；另一种办法是产生只使用相对寻址的代码uClinux对这两种模式都支持。
其次，要解决在扁平(flat)的内存模型中的内存分配和释放问题。非常动态的内存分配会造成内存碎片，并可能耗尽系统的资源。对于使用了动态内存分配的那些应用程序来说，增强健壮性的一种办法是用预分配缓冲区池(Preallocated buffer pool)的办法来取代malloc()调用。
由于uclinux中不使用虚拟内存，进出内存的页面交换也没有实现，因为不能保证页面会被加载到RAM中的同样位置。在普通计算机上，操作系统允 许应用程序使用比物理内存(RAM)更大的内存空间，这往往是通过在硬盘上设立交换分区来实现的。但是，在嵌入式系统中，通常都用FLASH存储器来代替硬盘，很难高效地实现内存页面交换的存取，因此，对运行的应用程序都限制其可分配空间不大于系统的RAM空间。
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