UCLinux是目前比較普及的嵌入式Linux版本之一，它的功能很多，並且隨著低成本、可運行uClinux的32位CPU的激增，以及uClinux首次成為Linux 2.6內核的一部分，uClinux將更加流行（如圖1）。下面討論一下開發者使用uClinux時如何控制開發過程，以及將會遇到的與普通Linux的不同之處。 圖1 uClinux運行在Palm上
應用無內存管理 uClinux與普通Linux系統的主要區別就是它沒有內存管理。在普通Linux下，通過使用虛擬內存（VM）來實現內存管理。虛擬內存一般是通過內存管理單元（Memory Management Unit，簡稱MMU）來實現，而在uClinux的世界裡，經常可以看到“NOMMU”這個詞。 在有虛擬內存的情況下，所有的進程都在相同的地址空間運行，由虛擬內存系統處理虛擬內存到物理內存的映射。因此，即使進程看到的虛擬內存是連續的，它所占的物理內存也可能是分散的，有的甚至被交換到了硬盤。因為物理內存能映射到進程地址空間的任何位置，所以這種環境下能夠向正在運行的進程添加內存。 在沒有虛擬內存的情況下，每個進程必須被分配到固定的內存位置。由於一個進程的上、下（內存位置）都可能有別的進程在運行，所以它通常不能動態擴展內存。這就是說，在uClinux下運行的進程不能在運行過程中動態增加可用內存，這與傳統Linux下的情況有所不同。 對於uClinux開發者來說，分配內存是一個棘手的問題，並且由於沒有任何形式的內存保護，任何應用程序或內核都可能破壞系統。更為糟糕的是，無意識的誤操作不會引人注意，造成要跟蹤隨機的、進程間的破壞非常困難。但是這些缺陷對於uClinux來說幾乎不算問題，這是因為使用uClinux的系統一般沒有硬盤驅動器和足夠的內存，完全沒有必要做復雜的管理和交換。
做足內存映射 對於內核開發者，uClinux與普通Linux區別很小。惟一真正會遇到的問題是uClinux內核開發者不能利用MMU提供的分頁支持，比如，依賴虛擬內存的tmpfs文件系統在uClinux下就不起作用。類似的，普通Linux下的標准可執行文件格式uClinux都不支持，因為它們都要利用虛擬內存的特性。uClinux需要一種新的格式——Flat，它是一種壓縮的可執行文件格式，只保存可執行的代碼和數據，以及將可執行程序裝載到內存時所需要的重定位信息。 理解uClinux內核中內存映射的實現方式也是很有必要的，因為有些方式在uClinux系統上行不通，理解內存映射的實現後可以避免使用這些方式。uClinux要求內存映射能夠直接在文件系統中指到文件，從而保證它是順序的和連續的，否則就必須事先為文件分配好內存，並把數據拷貝到分配給它的內存塊上。 因此，uClinux下有效內存映射的用法要素非常明確：首先，當前惟一能夠保證文件連續存儲的文件系統是ROM文件系統（Romfs），所以必須使用Romfs來避免傳統內存分配；其次，只有只讀的內存映射能夠被共享，也就是說，為了避免傳統內存分配，映射必須是只讀的。由於這些原因，uClinux下的開發者不能利用“Copy-on-Write”特性。 要將設備驅動程序移植到uClinux環境，需要做一些修改，這並不是因為內核上的區別，而是由於與硬件細節相關部分有所不同造成的。比如，普通Linux下，SMC網絡驅動程序可以支持ISA SMC卡。該驅動程序是16位的，並且一般都分配到0x3ff以下的I/O地址空間。 但是用來支持SMC卡的非ISA嵌入式版本，驅動程序要求運行在8位、16位或32位模式下都是可能的，並且在滿32位的I/O地址中，中斷號一般要高於ISA的最大值16。所以，與硬件細節相關的部分可能還是要做一些移植工作。
恰當的內存分配 uClinux除了提供跟普通Linux一樣的內存分配器之外，還提供另一個可選的。普通Linux中缺省的內存分配器是使用“2的冪”的分配方法，這樣可以快速找到符合要求的內存區域。不幸的是，在uClinux下這種方法可能會帶來令人痛苦的結果。 為了理解這一問題帶來的結果，尤其是大的內存分配，我們舉例說明。試想一個應用程序要求33KB的內存空間進行裝載。如果使用“2的冪”的分配方法，就必須分配64KB（2的6次方）內存空間，多余的31KB內存空間不能被利用上。在uClinux中，這種浪費是不能接受的。為了解決這個問題，專門為uClinux內核設計了可選的內存分配器。不同的內核版本，這個可選的內存分配器不同，一般是page_alloc2和kmalloc2。 page_alloc2能解決缺省的分配方法造成的浪費問題。雖然它也是使用“2的冪”的分配方法，但它是按頁（每頁4096字節，即4KB）分配的，分配的內存大小如果已經滿足了要求，則只是將當前的一頁分配出去，其它的就不再分配。
在前面的例子中，如果使用這種方法，就只是分配36KB（≥33KB，且為整頁）即可，這樣就能節省28KB的空間。 page_alloc2還采取了一些避免內存碎片的方法。它將所有的兩頁（8KB）或更少的內存需求從空閒內存開始部分向上分配，所有大的內存需求從剩余內存的末尾部分開始向下分配。這樣防止了網絡緩存等的臨時分配，避免了內存碎片的出現。 一旦開發者理解了內核內存分配的區別，應用程序中就會出現變化。
1.沒有動態棧的問題 在使用虛擬內存的Linux上，當一個應用程序試圖沖銷棧頂單元時，會被標記異常，同時系統會映射新的內存到棧頂以便讓棧增長。在uClinux下，由於必須在編譯階段給棧分配好內存，所以不會有這樣的增長。當出現莫名其妙的崩潰或者新移植的應用程序出現怪異行為時，開發者首先應該考慮到的是給棧分配的內存大小問題。缺省情況下，uClinux為棧分配4KB的內存空間，開發者可以用下面提到的方法之一來增加棧的空間。 ◆ 應用程序build之前 應用程序build之前，可以在Makefile文件中增加以下兩行代碼： FLTFLAGS = -s eXPort FLTFLAGS ◆ 應用程序build之後 應用程序build之後，可以運行以下命令： flthdr -s executable 其中，stacksize 就是為棧增加的內存空間。
2.沒有動態堆的問題 堆是C語言中malloc及相關函數分配內存的區域。在有虛擬內存的Linux上，應用程序可能通過動態堆在運行過程中改變進程的大小。這個功能是通過在底層使用sbrk()和brk()系統調用來實現的。sbrk()是在進程的末尾增加內存空間，所以調用sbrk()能夠使應用程序獲得額外的內存。 brk()可以把任意位置設置為進程空間的末尾，因此，可以通過調用brk()減少或增加內存空間的占用。由於uClinux不能實現brk()和sbrk()，它采用了一個全局的內存池，就是內核的空閒內存池。使用全局內存池的方法有一些優點。
