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嵌入式操作系統(tǒng)是什么
嵌入式操作系統(tǒng)EOS是屬于一種用途廣泛的系統(tǒng)軟件,過去它主要應(yīng)用于工業(yè)控制和國防系統(tǒng)領(lǐng)域。EOS負責(zé)嵌人式系統(tǒng)的全部軟、硬件資源的分配、調(diào)度工作,控制協(xié)調(diào)并發(fā)活動;它必須體現(xiàn)其所在系統(tǒng)的特征,能夠通過裝卸某些模塊來達到系統(tǒng)所要求的功能。你對嵌入式操作系統(tǒng)了解多少呢?下面是相關(guān)的知識,歡迎閱讀。
嵌入式操作系統(tǒng)是什么 篇1
目前我國已推出一些應(yīng)用比較成功的EOS產(chǎn)品系列。隨著Internet技術(shù)的發(fā)展、信息家電的普及應(yīng)用及EOS的微型化和專業(yè)化,EOS開始從單一的弱功能向高專業(yè)化的強功能方向發(fā)展。嵌人式操作系統(tǒng)在系統(tǒng)實時高效性、硬件的相關(guān)依賴性、軟件固態(tài)化以及應(yīng)用的專用性等方面具有較為突出的特點。EOS是相對于一般操作系統(tǒng)而言的,它除了是具備了一般的操作系統(tǒng)最基本的功能,比如:任務(wù)調(diào)度、同步機制、中斷處理、文件功能之外的話,它還含有以下的特針:
(1)可裝卸性:開放性、可伸縮性的體系結(jié)構(gòu)。
(2)強實時性:EOS實時性一般較強,可用于各種設(shè)備控制當(dāng)中。
(3)統(tǒng)一的接口:提供各種設(shè)備驅(qū)動接入。
(4)操作方便、簡單、提供友好的圖形GUI,圖形界面,追求易學(xué)易用。
(5)提供強大的網(wǎng)絡(luò)功能,支持TCP/IP協(xié)議及其它協(xié)議,提供TCP/UDP/IP/PPP協(xié)議支持及統(tǒng)一的MAC訪問層接口,為各種移動計算設(shè)備預(yù)留接口。
(6)強穩(wěn)定性,弱交互性:嵌入式系統(tǒng)一旦開始運行就不需要用戶過多的干預(yù),這就要負責(zé)系統(tǒng)管理的EOS臭有較強的穩(wěn)定性。嵌入式操作系統(tǒng)的用戶接日一般不提供操作命令,它通過系統(tǒng)調(diào)用命令向用戶程序提供服務(wù)。
(7)固化代碼:在嵌入系統(tǒng)中,嵌入式操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件被固化在嵌入式系統(tǒng)計算機的ROM中。輔助存儲器在嵌入式系統(tǒng)中很少使用,因此,嵌入式操作系統(tǒng)的文件管理功能應(yīng)該能夠很容易地拆卸,而用各種內(nèi)存文件系統(tǒng)。
(8)更好的硬件適應(yīng)性,也就是良好的移植性。
國際上用于信息電器的嵌入式操作系統(tǒng)有40種左右,F(xiàn)在,市場上非常流行的EOS產(chǎn)品,包括3Corn公司下屬子公司的`Palm OS,全球占有份額達50%,Microsoft公司的Windows CE不過29%。在美國市場,Palm OS更以80%的占有率遠超Windows CE.開放源代碼的Linux很適于做信息家電的開發(fā)。
然而我們常見的嵌入式系統(tǒng)有:Linux、uClinux、WinCE、PalmOS、Symbian、eCos、uCOS-II、VxWorks、pSOS、Nucleus、ThreadX 、Rtems 、QNX、INTEGRITY、OSE、C Executive .嵌入式操作系統(tǒng)的發(fā)展也必將帶動新一輪的科技競爭。
嵌入式操作系統(tǒng)是什么 篇2
發(fā)展歷史
很早以前,嵌入式這個概念就已經(jīng)存在了。在通信方面,嵌入式系統(tǒng)在20世紀60年代就用于對電子機械電話交換的控制,當(dāng)時被稱為“存儲式程序控制系統(tǒng)”(Stored Program Control)。
嵌入式計算機的真正發(fā)展是在微處理器問世之后。1971年11月,Intel公司成功地把算術(shù)運算器和控制器電路集成在一起,推出了第一款微處理器Intel 4004,其后各廠家陸續(xù)推出了許多8位、16位的微處理器,包括Intel 8080/8085、8086,Motorola 的6800、68000,以及Zilog的Z80、Z8000等。以這些微處理器作為核心所構(gòu)成的系統(tǒng),廣泛地應(yīng)用于儀器儀表、醫(yī)療設(shè)備、機器人、家用電器等領(lǐng)域。微處理器的廣泛應(yīng)用形成了一個廣闊的嵌入式應(yīng)用市場,計算機廠家開始大量地以插件方式向用戶提供OEM產(chǎn)品,再由用戶根據(jù)自己的需要選擇一套適合的CPU板、存儲器板以及各式I/O插件板,從而構(gòu)成專用的嵌入式計算機系統(tǒng),并將其嵌入到自己的系統(tǒng)設(shè)備中。
為靈活兼容考慮,出現(xiàn)了系列化、模塊化的單板機。流行的單板計算機有Intel公司的iSBC系列、Zilog公司的MCB等。后來人們可以不必從選擇芯片開始來設(shè)計一臺專用的嵌入式計算機,而是只要選擇各功能模塊,就能夠組建一臺專用計算機系統(tǒng)。用戶和開發(fā)者都希望從不同的廠家選購最適合的OEM產(chǎn)品,插入外購或自制的機箱中就形成新的系統(tǒng),這樣就希望插件是互相兼容的,也就導(dǎo)致了工業(yè)控制微機系統(tǒng)總線的誕生。1976年Intel公司推出Multibus,1983年擴展為帶寬達40MB/s的MultibusⅡ。1978年由Prolog設(shè)計的簡單STD總線廣泛應(yīng)用于小型嵌入式系統(tǒng)。
20世紀80年代可以說是各種總線層出不窮、群雄并起的時代。隨著微電子工藝水平的提高,集成電路制造商開始把嵌入式應(yīng)用中所需要的微處理器、I/O接口、A/D、D/A轉(zhuǎn)換、串行接口以及RAM、ROM等部件統(tǒng)統(tǒng)集成到一個VLSI中,從而制造出面向I/O設(shè)計的微控制器,也就是我們俗稱的單片機,成為嵌入式計算機系統(tǒng)異軍突起的一支新秀。其后發(fā)展的DSP產(chǎn)品則進一步提升了嵌入式計算機系統(tǒng)的技術(shù)水平,并迅速地滲入到消費電子、醫(yī)用電子、智能控制、通信電子、儀器儀表、交通運輸?shù)雀鞣N領(lǐng)域。
20世紀90年代,在分布控制、柔性制造、數(shù)字化通信和信息家電等巨大需求的牽引下,嵌入式系統(tǒng)進一步加速發(fā)展。面向?qū)崟r信號處理算法的DSP產(chǎn)品向著高速、高精度、低功耗發(fā)展。Texas推出的第三代DSP芯片TMS320C30,引導(dǎo)著微控制器向32位高速智能化發(fā)展。在應(yīng)用方面,掌上電腦、手持PC機、機頂盒技術(shù)相對成熟,發(fā)展也較為迅速。特別是掌上電腦,1997年在美國市場上掌上電腦不過四五個品牌,而1998年底,各式各樣的掌上電腦如雨后春筍般紛紛涌現(xiàn)出來。此外,Nokia推出了智能電話,西門子推出了機頂盒,Wyse推出了智能終端,NS推出了WebPAD。裝載在汽車上的小型電腦,不但可以控制汽車內(nèi)的各種設(shè)備(如音響等),還可以與GPS連接,從而自動操控汽車。
21世紀無疑是一個網(wǎng)絡(luò)的時代,將嵌入式計算機系統(tǒng)應(yīng)用到各類網(wǎng)絡(luò)中去也必然是嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的重要方向。
特點
系統(tǒng)內(nèi)核小
由于嵌入式系統(tǒng)一般是應(yīng)用于小型電子裝置的,系統(tǒng)資源相對有限,所以內(nèi)核較之傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)要小得多。比如Enea公司的OSE分布式系統(tǒng),內(nèi)核只有5K。
專用性強
4種嵌入式操作系統(tǒng)的調(diào)度機制嵌入式系統(tǒng)的個性化很強,其中的軟件系統(tǒng)和硬件的結(jié)合非常緊密,一般要針對硬件進行系統(tǒng)的移植,即使在同一品牌、同一系列的產(chǎn)品中也需要根據(jù)系統(tǒng)硬件的變化和增減不斷進行修改。同時針對不同的任務(wù),往往需要對系統(tǒng)進行較大更改,程序的編譯下載要和系統(tǒng)相結(jié)合,這種修改和通用軟件的'“升級”是完全兩個概念。
系統(tǒng)精簡
嵌入式系統(tǒng)一般沒有系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的明顯區(qū)分,不要求其功能設(shè)計及實現(xiàn)上過于復(fù)雜,這樣一方面利于控制系統(tǒng)成本,同時也利于實現(xiàn)系統(tǒng)安全。
高實時性
高實時性的系統(tǒng)軟件(OS)是嵌入式軟件的基本要求。而且軟件要求固態(tài)存儲,以提高速度;軟件代碼要求高質(zhì)量和高可靠性。
多任務(wù)的操作系統(tǒng)
嵌入式軟件開發(fā)要想走向標準化,就必須使用多任務(wù)的操作系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用程序可以沒有操作系統(tǒng)直接在芯片上運行;但是為了合理地調(diào)度多任務(wù)、利用系統(tǒng)資源、系統(tǒng)函數(shù)以及和專用庫函數(shù)接口,用戶必須自行選配RTOS(Real-Time Operating System)開發(fā)平臺,這樣才能保證程序執(zhí)行的實時性、可靠性,并減少開發(fā)時間,保障軟件質(zhì)量。
需要開發(fā)工具和環(huán)境
嵌入式系統(tǒng)開發(fā)需要開發(fā)工具和環(huán)境。由于其本身不具備自主開發(fā)能力,即使設(shè)計完成以后用戶通常也是不能對其中的程序功能進行修改的,必須有一套開發(fā)工具和環(huán)境才能進行開發(fā),這些工具和環(huán)境一般是基于通用計算機上的軟硬件設(shè)備以及各種邏輯分析儀、混合信號示波器等。開發(fā)時往往有主機和目標機的概念,主機用于程序的開發(fā),目標機作為最后的執(zhí)行機,開發(fā)時需要交替結(jié)合進行。
核心
嵌入式系統(tǒng)的核心是嵌入式微處理器。嵌入式微處理器一般具備以下4個特點:
對實時任務(wù)有很強的支持能力,能完成多任務(wù)并且有較短的中斷響應(yīng)時間,從而使內(nèi)部的代碼和實時內(nèi)核心的執(zhí)行時間減少到最低限度。
具有功能很強的存儲區(qū)保護功能。這是由于嵌入式系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)已模塊化,而為了避免在軟件模塊之間出現(xiàn)錯誤的交叉作用,需要設(shè)計強大的存儲區(qū)保護功能,同時也有利于軟件診斷。
可擴展的處理器結(jié)構(gòu),以能最迅速地開發(fā)出滿足應(yīng)用的最高性能的嵌入式微處理器。
嵌入式微處理器必須功耗很低,尤其是用于便攜式的無線及移動的計算和通信設(shè)備中靠電池供電的嵌入式系統(tǒng)更是如此,如需要功耗只有mW甚至μW級。
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