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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(guò)去它主要應(yīng)用于工業(yè)控制和國(guó)防系統(tǒng)領(lǐng)域。EOS負(fù)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(dòng);它必須體現(xiàn)其所在系統(tǒng)的特征,能夠通過(guò)裝卸某些模塊來(lái)達(dá)到系統(tǒng)所要求的功能。你對(duì)嵌入式操作系統(tǒng)了解多少呢?下面是相關(guān)的知識(shí),歡迎閱讀。
嵌入式操作系統(tǒng)是什么 篇1
目前我國(guó)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(zhuān)業(yè)化,EOS開(kāi)始從單一的弱功能向高專(zhuān)業(yè)化的強(qiáng)功能方向發(fā)展。嵌人式操作系統(tǒng)在系統(tǒng)實(shí)時(shí)高效性、硬件的相關(guān)依賴(lài)性、軟件固態(tài)化以及應(yīng)用的專(zhuān)用性等方面具有較為突出的特點(diǎn)。EOS是相對(duì)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(jī)制、中斷處理、文件功能之外的話(huà),它還含有以下的特針:
(1)可裝卸性:開(kāi)放性、可伸縮性的體系結(jié)構(gòu)。
(2)強(qiáng)實(shí)時(shí)性:EOS實(shí)時(shí)性一般較強(qiáng),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(dòng)接入。
(4)操作方便、簡(jiǎn)單、提供友好的圖形GUI,圖形界面,追求易學(xué)易用。
(5)提供強(qiáng)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(wèn)層接口,為各種移動(dòng)計(jì)算設(shè)備預(yù)留接口。
(6)強(qiáng)穩(wěn)定性,弱交互性:嵌入式系統(tǒng)一旦開(kāi)始運(yùn)行就不需要用戶(hù)過(guò)多的干預(yù),這就要負(fù)責(zé)系統(tǒng)管理的EOS臭有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。嵌入式操作系統(tǒng)的用戶(hù)接日一般不提供操作命令,它通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用命令向用戶(hù)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(jì)算機(jī)的ROM中。輔助存儲(chǔ)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(guó)際上用于信息電器的嵌入式操作系統(tǒng)有40種左右。現(xiàn)在,市場(chǎng)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(dá)50%,Microsoft公司的Windows CE不過(guò)29%。在美國(guó)市場(chǎng),Palm OS更以80%的占有率遠(yuǎn)超Windows CE.開(kāi)放源代碼的Linux很適于做信息家電的開(kāi)發(fā)。
然而我們常見(jiàn)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(dòng)新一輪的科技競(jìng)爭(zhēng)。
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(gè)概念就已經(jīng)存在了。在通信方面,嵌入式系統(tǒng)在20世紀(jì)60年代就用于對(duì)電子機(jī)械電話(huà)交換的控制,當(dāng)時(shí)被稱(chēng)為“存儲(chǔ)式程序控制系統(tǒng)”(Stored Program Control)。
嵌入式計(jì)算機(jī)的真正發(fā)展是在微處理器問(wèn)世之后。1971年11月,Intel公司成功地把算術(shù)運(yùn)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(jī)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(gè)廣闊的嵌入式應(yīng)用市場(chǎng),計(jì)算機(jī)廠家開(kāi)始大量地以插件方式向用戶(hù)提供OEM產(chǎn)品,再由用戶(hù)根據(jù)自己的需要選擇一套適合的CPU板、存儲(chǔ)器板以及各式I/O插件板,從而構(gòu)成專(zhuān)用的嵌入式計(jì)算機(jī)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(jī)。流行的單板計(jì)算機(jī)有Intel公司的iSBC系列、Zilog公司的MCB等。后來(lái)人們可以不必從選擇芯片開(kāi)始來(lái)設(shè)計(jì)一臺(tái)專(zhuān)用的嵌入式計(jì)算機(jī),而是只要選擇各功能模塊,就能夠組建一臺(tái)專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。用戶(hù)和開(kāi)發(fā)者都希望從不同的廠家選購(gòu)最適合的OEM產(chǎn)品,插入外購(gòu)或自制的機(jī)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(jī)系統(tǒng)總線的誕生。1976年Intel公司推出Multibus,1983年擴(kuò)展為帶寬達(dá)40MB/s的MultibusⅡ。1978年由Prolog設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單STD總線廣泛應(yīng)用于小型嵌入式系統(tǒng)。
20世紀(jì)80年代可以說(shuō)是各種總線層出不窮、群雄并起的時(shí)代。隨著微電子工藝水平的提高,集成電路制造商開(kāi)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(gè)VLSI中,從而制造出面向I/O設(shè)計(jì)的微控制器,也就是我們俗稱(chēng)的單片機(jī),成為嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)異軍突起的一支新秀。其后發(fā)展的DSP產(chǎn)品則進(jìn)一步提升了嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)水平,并迅速地滲入到消費(fèi)電子、醫(yī)用電子、智能控制、通信電子、儀器儀表、交通運(yùn)輸?shù)雀鞣N領(lǐng)域。
20世紀(jì)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(jìn)一步加速發(fā)展。面向?qū)崟r(shí)信號(hào)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(jī)、機(jī)頂盒技術(shù)相對(duì)成熟,發(fā)展也較為迅速。特別是掌上電腦,1997年在美國(guó)市場(chǎng)上掌上電腦不過(guò)四五個(gè)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(lái)。此外,Nokia推出了智能電話(huà),西門(mén)子推出了機(jī)頂盒,Wyse推出了智能終端,NS推出了WebPAD。裝載在汽車(chē)上的小型電腦,不但可以控制汽車(chē)內(nèi)的各種設(shè)備(如音響等),還可以與GPS連接,從而自動(dòng)操控汽車(chē)。
21世紀(jì)無(wú)疑是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)代,將嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用到各類(lèi)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(diǎn)
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(duì)有限,所以?xún)?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(zhuān)用性強(qiáng)
4種嵌入式操作系統(tǒng)的調(diào)度機(jī)制嵌入式系統(tǒng)的個(gè)性化很強(qiáng),其中的軟件系統(tǒng)和硬件的結(jié)合非常緊密,一般要針對(duì)硬件進(jìn)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(jìn)行修改。同時(shí)針對(duì)不同的任務(wù),往往需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)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(jí)”是完全兩個(gè)概念。
系統(tǒng)精簡(jiǎn)
嵌入式系統(tǒng)一般沒(méi)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(jì)及實(shí)現(xiàn)上過(guò)于復(fù)雜,這樣一方面利于控制系統(tǒng)成本,同時(shí)也利于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全。
高實(shí)時(shí)性
高實(shí)時(shí)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(chǔ),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(kāi)發(fā)要想走向標(biāo)準(zhǔn)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(méi)有操作系統(tǒng)直接在芯片上運(yùn)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(zhuān)用庫(kù)函數(shù)接口,用戶(hù)必須自行選配RTOS(Real-Time Operating System)開(kāi)發(fā)平臺(tái),這樣才能保證程序執(zhí)行的實(shí)時(shí)性、可靠性,并減少開(kāi)發(fā)時(shí)間,保障軟件質(zhì)量。
需要開(kāi)發(fā)工具和環(huán)境
嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)需要開(kāi)發(fā)工具和環(huán)境。由于其本身不具備自主開(kāi)發(fā)能力,即使設(shè)計(jì)完成以后用戶(hù)通常也是不能對(duì)其中的程序功能進(jìn)行修改的,必須有一套開(kāi)發(fā)工具和環(huán)境才能進(jìn)行開(kāi)發(fā),這些工具和環(huán)境一般是基于通用計(jì)算機(jī)上的軟硬件設(shè)備以及各種邏輯分析儀、混合信號(hào)示波器等。開(kāi)發(fā)時(shí)往往有主機(jī)和目標(biāo)機(jī)的概念,主機(jī)用于程序的開(kāi)發(fā),目標(biāo)機(jī)作為最后的執(zhí)行機(jī),開(kāi)發(fā)時(shí)需要交替結(jié)合進(jìn)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(gè)特點(diǎn):
對(duì)實(shí)時(shí)任務(wù)有很強(qiáng)的支持能力,能完成多任務(wù)并且有較短的中斷響應(yīng)時(shí)間,從而使內(nèi)部的代碼和實(shí)時(shí)內(nèi)核心的執(zhí)行時(shí)間減少到最低限度。
具有功能很強(qiáng)的存儲(chǔ)區(qū)保護(hù)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(cuò)誤的交叉作用,需要設(shè)計(jì)強(qiáng)大的存儲(chǔ)區(qū)保護(hù)功能,同時(shí)也有利于軟件診斷。
可擴(kuò)展的處理器結(jié)構(gòu),以能最迅速地開(kāi)發(fā)出滿(mǎn)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(wú)線及移動(dòng)的計(jì)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(jí)。
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