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嵌入式操作系�(tǒng)
閱讀�12517時間�2011-03-21 23:03:35

  嵌入�操作系統(tǒng)——Embedded Operation System,簡�EOS,在嵌入式系�(tǒng)中工作的操作系統(tǒng)稱為EOS。嵌入式操作系統(tǒng)負責嵌入式系�(tǒng)的軟�、硬件的資源分配、任務調(diào)度,控制�(xié)�(diào)�

特點

  嵌入式操作系�(tǒng)除具備了一般操作系�(tǒng)最基本的任務調(diào)度、同步機�、中斷處�、文件處理等功能�,還具有如下特點�

  ●強實時性;

  ●支持開放性和可伸縮性的體系結構,具有可裁減��

  ●提供統(tǒng)一的設備驅(qū)動接��

  ●提供操作方�、簡�、友好的圖形GUI和圖形界��

  ●支持TCP/IP�(xié)議及其他�(xié)�,提供TCP/UDP/IP/PPP�(xié)議支持及�(tǒng)一的MAC訪問層接�,提供強大的�(wǎng)絡功��

  ●嵌入式操作系統(tǒng)的用戶接口通過系統(tǒng)的調(diào)用命令向用戶程序提供服務�

  ●嵌入式系統(tǒng)一旦開始運行就不需要用戶過多的干預�

  ●嵌入式操作系統(tǒng)和應用軟件被固化在嵌入式系統(tǒng)計算機的ROM��

  ●具有良好的硬件適應性(可移植性)�

功能

  嵌入式操作系�(tǒng)的基本功能主要體�(xiàn)在以下兩個方面:

  1.構成一個易于編程的虛擬機平�

  EOS構成一個虛擬機平臺,EOS把底層的硬件細節(jié)封裝起來,為運行在它上面的軟件(如中間件軟件和各種應用軟件)提供了一個抽象的編程接口。軟件開�(fā)在這個編程接口的上進行,而不直接與機器硬件層打交�。EOS所提供的編程接口實際上就是操作系統(tǒng)對外提供的系�(tǒng)�(diào)用函�(shù)�

  2.系�(tǒng)資源的管理�

  EOS是一個系�(tǒng)資源的管理�,負責管理系�(tǒng)當中的各種軟硬件資源,如處理�、內(nèi)存、各種I/O設備、文件和�(shù)�(jù)�,使得整個系�(tǒng)能夠高效、可靠地運轉(zhuǎn)�

  運行在嵌入式�(huán)境中的EOS其目標是為了完成某一項或有限項功�,而非通用型的操作系統(tǒng),因此在性能和實時性方面有嚴格的限�,能耗、成本和可靠性通常是影響設計的重要因素,要求占用資源少,適合在有限存儲空間運行,要求系�(tǒng)功能可以根據(jù)�(chǎn)品的設計要求進行剪裁、調(diào)整�

  所有的EOS都有一個內(nèi)核(kernel�,內(nèi)核是系統(tǒng)當中的一個組�,它包含了任務管�、存儲管理、輸入/輸出(I/O)設備管理和文件系統(tǒng)管理四個功能模�。其中:

  �  任務管理:對嵌入式系�(tǒng)中的運行軟件進行描述和管�,并完成處理機資源的分配與調(diào)��

  �  存儲管理:用來提高內(nèi)存的利用�,方便用戶的使用,并提供足夠的存儲空��

  �  I/O設備管理:方便設備的使用,提高CPU和輸入/輸出設備的利用率�

  �  文件管理:解決文件資源的存儲、共�、保密和保護等問��

  不同的嵌入式系統(tǒng)的EOS所包含的組件可能各不相同,�(nèi)核設計也可能各不相同�,完全取決于系統(tǒng)的設計以及實際的應用需��

分類

  EOS可以按照系統(tǒng)的類型、響應時間和軟件結構等不同的標準來分��

  1.按系統(tǒng)的類型分�

  按照系統(tǒng)的類�,可以把EOS分為商業(yè)化系�(tǒng)、專用系�(tǒng)和開放源代碼系統(tǒng)三大類�

 ?�?)商�(yè)化系�(tǒng)

  商業(yè)化的EOS的特點是功能強大,性能�(wěn)�,輔助軟件工具齊全,應用范圍廣泛,但成本較高�

 ?�?)專用系�(tǒng)

  專用系統(tǒng)是一些廠家為本公司產(chǎn)品特制的嵌入式操作系�(tǒng),一般不提供給應用開�(fā)者使��

 ?�?)開放源代碼系統(tǒng)

  開放源代碼的嵌入式操作系�(tǒng)有μC/OS和各類嵌入式Linux系統(tǒng)等,具有免費、開�、性能�(yōu)�、資源豐�、技術支持強等優(yōu)點,是近年來�(fā)展迅速的一類操作系�(tǒng)�

  2.按響應時間分類

  按照系統(tǒng)對響應時間的敏感程度,EOS可以分為RTOS(Real Time Operating Systems ,實時操作系�(tǒng))和非實時操作系�(tǒng)兩大類�

 ?�?)RTOS對響應時間有非常嚴格的要�,當某一個外部事件或請求�(fā)生時,相應的任務必須在規(guī)定的時間�(nèi)完成相應的處�。RTOS可以分為硬實時和軟實時兩種情彀�

  �2)非實時系統(tǒng)對響應時間沒有嚴格的要求,各個進程分享處理器,以獲得各自所需要的運行時間�

  3.按軟件結構分類

  按照軟件的體系結�,EOS可以分為單體結構、分層結構和微內(nèi)核結構三大類�

 ?�?)單體結�

  單體結構的操作系�(tǒng)由一組功能模塊組成,系統(tǒng)的各個模塊之間可以相互調(diào)�,通信開銷比較�,系�(tǒng)高度集成和相互關�(lián),系�(tǒng)剪裁、修�、調(diào)試和維護不方便�

單體結構

 ?�?)分層結�

  采用分層結構(layered)的操作系統(tǒng)�(nèi)部分為若干個層次(0~N),各個層次之間的�(diào)用關系是單向�,即某一層次上的代碼只能�(diào)用比它低層的代碼。分層結構要求在每個層次上都要提供一組API接口函數(shù),增加了系統(tǒng)的額外開�,但系統(tǒng)的開�(fā)和維護較為簡��

分層結構

 ?�?)微�(nèi)核結�

  微內(nèi)核(microkernel)結構把操作系統(tǒng)的大部分功能都剝離出去,在內(nèi)核中只保留最核心的功能單元(如進程管理和存儲管理),大部分的系�(tǒng)功能都位于內(nèi)核之外�

微內(nèi)核結構

常見�

  1.VxWorks

  2.嵌入式Linux

  3.Windows CE

  4.μC/OS-II

維庫電子�,電子知識,一查百��

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