簡單說來，嵌入式產品是透過一個小型微控器控制相關電路的系統，而手機、數位 相機、汽車內的微電腦、各類型家電、導航系統…等均屬於嵌入式產品9，嵌入式產品不 需要像個人電腦一樣使用功能強大的中央處理器（Central Processing Unit，簡稱為 CPU）， 程式操作流程也較為簡易，因此一般的產品使用者（消費者）不會意識到這些產品需要 使用控制晶片來提供各種操作功能。
3.1.1. 嵌入式產品的硬體架構與產業分工 嵌入式產品的硬體架構與產業分工 嵌入式產品的硬體架構與產業分工 嵌入式產品的硬體架構與產業分工
根據前述的說明可以發現，許多消費性電子產品均屬於嵌入式產品的範疇，目前與 消費性電子產品的生產過程相關的廠商，可以根據產品的不同而區分為晶片設計公司、
系統開發廠商與品牌廠商三類。簡單來說，消費性電子產品常見的開發模式是，晶片設 計公司為了證明自己所販售的控制晶片功能正常，常需要將控制晶片所需的軟體功能一 併開發完成，讓系統開發廠商可以直接使用，也可以節省系統開發廠商的開發時程，而 系統開發廠商的客戶為品牌廠商，無論是軟體或硬體，品牌廠商鮮少對嵌入式產品的內 部加以改動，而是要求系統開發廠商配合，由系統開發廠商完成品牌廠商所要求之功能 選項或操作介面。
也就是說，目前嵌入式產品的系統程式，往往由對晶片功能較為了解的晶片設計公 司來提供，而系統開發廠商相當於晶片設計公司的後手，兩者均可能利用開放原始碼來 輔助系統程式的開發，而品牌廠商則因較少參與系統程式的開發，故不在本研究討論之 列。
承上，嵌入式產品的系統開發過程，可以依據生產的階段而概括區分為：晶片設計 與系統開發兩種階段。在晶片設計階段，晶片設計公司設計並販售嵌入式系統中，主要 用來執行核心操作的控制晶片；在系統開發階段，系統開發廠商向晶片設計公司購入控
9 Rick Lehrbaum, The Linux Devices Showcase,
http://www.linuxfordevices.com/c/a/Linux-For-Devices-Articles/The-Linux-Devices-Showcase/, (last visited Jan. 17, 2010).
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制晶片，之後再搭配不同的軟體功能與硬體元件來販售。需注意的是，無論嵌入式產品 的種類為數位電視、手機或其他產品，這種依據生產階段的分類方式並不會因為其功能 或產品的不同而異，因此以下將以這兩種類型的硬體開發廠商作為討論的對象。
3.1.2. 嵌入式產品的 嵌入式產品的 嵌入式產品的 嵌入式產品的軟體架構與開發環境 軟體架構與開發環境 軟體架構與開發環境 軟體架構與開發環境
在進行嵌入式產品的系統程式開發時，為了管理與維護的目的會將系統程式內的原 始碼進行劃分，劃分的方式主要有分層與模組的分別，以蓋房子比喻系統程式的開發 時，分層相當於不同樓層的區別，而模組則代表在各個樓層中的各個房間規劃。
在功能較為強大的嵌入式產品中，至少可將系統程式的軟體架構區分為四個層級，
分別是：與硬體習習相關的驅動程式(driver)、用來控制整體系統程式之操作流程的作業 系統層(OS)、提供消費者操作時的功能之應用層(Application)，以及呈現給消費者進行操 作之使用者介面層(User Interface，UI)。
軟體的開發過程需要從原始碼轉換成目的碼，而嵌入式產品的相關系統資源有限，
無法提供完整的除錯（debug）與編譯（compile）環境，因此，嵌入式產品在進行系統 程式開發時必須透過其他應用平台（如：個人電腦）的輔助才能進行原始碼的開發，並 進而產生執行的目的碼。目前最普遍的嵌入式產品的開發環境，是由 GNU 所開發出來 的工具鍊（GNU tool chain）10，使用GNU 工具鍊作為開發環境的好處是，微處理器開 發廠商可以降低提供開發環境所需的研發人力，晶片設計公司與系統開發廠商，也得以 用較低廉的成本取得開發環境。
經由上述說明可以發現，嵌入式產品的開發過程中，除了系統程式可能會使用以 GPLv2 授權條款所授權的 Linux 外，系統程式開發所需搭配使用的開發環境亦可能會使 用由GNU 所提供的工具鍊，也就是 GNU 的存在對於嵌入式產品廠商而言確實相當有助 益。
若以做菜比喻系統程式的開發時，開放原始碼可被類比為公開、免費的食譜，而 GNU 工具鍊則相當於 GNU 所提供的公用廚房。開放原始碼授權條款要求被授權者在該 免費食譜的協助下，若作出新的菜色並加以散布時，被授權人需要提供他完成該菜色之 細節，讓其他的被授權人有更多的食譜可以參考；而 GNU 工具鍊則讓程式開發者在烹 調前，不必另外花力氣籌備一個廚房，而能夠使用現成的廚房設備來烹調，但是程式開
10處理器核心大廠如 ARM、MIPS 在提供開發環境時，都會以 GNU 工具鏈為基礎提供客戶程式開發的環 境。以 MIPS 為例，該公司所提供的開發環境均以 GNU 工具鏈為基礎，而 ARM 則同時提供一種由該公 司內部發展的開發環境，以及以 GNU 工具鏈為基礎的開發環境，採用雙重管道的方式提供給客戶，其客 戶便能視自身的需要而選用。
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發者利用這個現成廚房所烹調的菜色並不以開放原始碼為限，也就是程式開發者可以利 用 GNU 工具鍊來開發各種類型之程式，無論該程式之授權方式為商業授權或開放原始 碼授權。
易言之，對於嵌入式產品開發廠商而言，GNU 不但提供了食譜，還提供了相關的設 備讓使用者使用，而嵌入式產品開發廠商得以利用免費提供的環境，以及免費食譜所提 供的資源，發揮其巧思來進行系統程式的開發。
3.1.3. 嵌入式產品的 嵌入式產品的 嵌入式產品的 嵌入式產品的作業系統 作業系統 作業系統 作業系統
作業系統可以被簡單形容是一個協調系統資源的平台，特別是對於系統程式中，所 需要執行的功能較多而需透過多工處理的情形。也就是說，在單工處理無法滿足系統需 求時，便常常透過多工處理的作業系統來進行資源分配。
對於一般使用者而言，作業系統並不影響使用者的操作介面，而只是一個用來提供 上層軟體運作的資源管理程式而已。因此，在上層的應用軟體相同，且作業系統均可以 支援上層的應用軟體時，一般使用者並不會因為作業系統的不同而感到差異。在個人電 腦平台上，微軟的視窗作業系統具有獨占地位，這是因為許多應用程式都僅支援微軟的 視窗作業系統，而不支援其他作業系統的關係，久而久之，多數的使用者便相當倚賴微 軟的視窗作業系統。
隨著嵌入式產品的複雜化，當前許多嵌入式產品也導入了作業系統的作法，然而作 業系統的開發相當費時，因此多數的廠商不會自行開發專用的作業系統，而是採用市面 上可得之作業系統以節省產品的開發時程。與個人電腦上以微軟的視窗作業系統為大宗 的情形不同，嵌入式產品所使用的作業系統種類相當多元，且根據授權費用的收取與否 而可分為需要收取授權費用與不需要收取費用兩種類型。需要授權費用的作業系統有：
VxWorks 作業系統、Palm OS 作業系統、Windows CE 作業系統、Nucleus 作業系統等；而 不需要收取授權費用的作業系統則有 Linux 作業系統、eCos 作業系統、uCLinux 作業系 統等。
在前述兩種類型之嵌入式產品的作業系統中，前者屬於商業化銷售的產品，採用此 類型的作業系統時，系統程式的開發者不用擔心作業系統內部的管理，對於公司在開發 新一代產品或不同系列產品時，具有容易取得授權公司的支援，以及容易移植應用軟體 等優勢，若廠商對作業系統的程式有疑問時，也有明確的被諮詢對象；而後者的優點則 是廠商在使用時，不需要支付軟體授權費用，該些作業系統係以公開原始碼的方式提 供，讓廠商的取得成本大幅降低。
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由於開放原始碼容易被散布，相關的口碑也較容易流傳，在成本較低且資訊透明化 的考量下，嵌入式產品使用開放原始碼的情形也越來越普遍。但是廠商在使用開放原始 碼的作業系統時，還需要進一步考慮作業系統是否提供足夠的支援服務，廠商使用開放 原始碼的作業系統時，一旦遭遇問題，並沒有明確的諮詢對象，也不一定能仰賴社群來 解決，而必須由廠商自行克服，因此廠商的技術能力也是影響作業系統選擇的關鍵因素。
無論嵌入式產品的使用的是何種作業系統，與個人電腦上的作業系統相當不同的 是，個人電腦上的作業系統選擇很少，而且一般使用者可以清楚知道自己所使用的作業 系統種類，而應用於嵌入式產品的作業系統種類卻多如牛毛，就一般使用者而言，在使 用作業系統時，作業系統的存在與否，以及使用的作業系統種類等問題，並不會影響一 般使用者操作的流程。