Se você está tendo problemas em rodar Linux em processadores de 8-bit e 32KB de memória existe uma alternativa. O FreeRTOS é um kernel open source que foi portado para vários microprocessadores. O site lista pelo menos 40 diferentes combinações de processadores/compiladores.
http://www.freertos.org/
Fonte: http://www.linuxjournal.com/content/freertos