1. 什么是单板计算机？
单板计算机（Single-board computer）是将整个计算机系统（包括处理器、内存、储存等）集成在一个小型的电路板上，通常是约信用卡大小的面积，可以根据需要进行扩展和连接外围设备。由于其结构简单、便于携带，越来越多的应用场景中开始使用单板计算机。
2. 为什么选择Linux？
在选择单板计算机操作系统时，Linux是一个相对流行的选择。Linux是一个开源操作系统，用户可以自由地获取、使用、修改和发布。此外，Linux系统具有较好的稳定性、安全性以及兼容性，同时可以免费获取，也吸引了众多开发者的关注。
2.1. 核心组件
与其他操作系统不同，Linux操作系统其实是由多个不同的组件（如内核、shell、文件系统、调度程序等）构成的整体。其中最核心的组件就是内核（Kernel），它是操作系统最基础的部分，提供了与硬件交互的底层接口，如任何软件都不能运行和工作，没有内核驱动，内核模块是Linux系统的灵魂。预编译的内核模块是Linux下最常用的构建方式。
struct list_head {
struct list_head *prev;
struct list_head *next;
};
LIST_HEAD(head);
// insert node
struct node {
int data;
struct list_head list;
};
struct node *new = malloc(sizeof(node));
list_add(&new->list, &head);
// traverse list
struct node *cur;
list_for_each_entry(cur, &head, list) {
printf("%d ", cur->data);
}
2.2. 局限性
虽然Linux系统有很多优点，但是也有其局限性。例如，Linux对硬件的支持并没有Windows系统那么广泛，这就意味着在某些老旧的机器上可能会存在兼容性问题。此外，对于某些需要使用独立显卡的应用程序，也会因为缺乏相关的驱动程序而不能很好地工作。
3. 常见的Linux单板计算机
目前市面上常见的Linux单板计算机主要有以下几种：
3.1. Raspberry Pi
Raspberry Pi 是一个由英国树莓派基金会开发的、基于Linux的单板计算机。它有良好的性能和功能丰富的GPIO端口，使其适合于众多项目，如嵌入式解决方案、物联网设备等。
3.2. Arduino
Arduino 是一个开源计算平台，旨在帮助艺术家、设计师、工程师和爱好者等轻松地创建互动式电子项目。它基于Linux操作系统，并拥有简单易用的编程语言，可以轻松地实现各种功能。
3.3. BeagleBone Black
BeagleBone Black 是一个基于Linux的、低成本的开发板。它有丰富的扩展能力，包括多个GPIO、USB、以太网接口、HDMI接口等。
4. Linux单板计算机的应用
Linux单板计算机广泛应用于物联网、智能家居、机器人、工业自动化等领域。下面列举几个典型的应用场景：
4.1. 物联网
物联网是未来智能化发展的重要领域，Linux单板计算机在其中扮演着重要的角色。利用单板计算机，可以轻松构建物联网系统，将各种物理设备互相连接，并实现各种智能化的操作。
4.2. 智能家居
Linux单板计算机可以帮助我们打造智能家居系统，例如智能门锁、智能家电等。通过组合使用Linux单板计算机、传感器、继电器等组件，可以实现各种智能化的操作，例如远程控制电器、智能家居监控等。
4.3. 机器人
Linux单板计算机也常用于机器人的开发中。机器人通常需要实时响应，而Linux单板计算机的运行效率和稳定性可以满足这些需要。使用单板计算机，可以轻松设计出各种不同类型的机器人，例如智能车、无人机等。
4.4. 工业自动化
在工业生产中，自动化技术已经开始得到广泛应用。Linux单板计算机可以在工业自动化中发挥重要作用。通过使用Linux单板计算机，可以实现更高效、更精准的自动化生产过程，提高生产效率。
5. 总结
在单板计算机的众多操作系统中，Linux因其良好的扩展性、多样性和开源自由等特点而成为了众多开发者的选择。Linux单板计算机也在各种领域中有着广泛的应用，未来将会在越来越多的领域中得到使用。