簡(jiǎn)述對(duì)嵌入式操作系統(tǒng)的理解
簡(jiǎn)述對(duì)嵌入式操作系統(tǒng)的理解
嵌入式操作系統(tǒng)是一個(gè)很常見的操作系統(tǒng)類型,下面由學(xué)習(xí)啦小編為大家整理了簡(jiǎn)述對(duì)嵌入式操作系統(tǒng)的理解的相關(guān)知識(shí),希望對(duì)大家有幫助!
簡(jiǎn)述對(duì)嵌入式操作系統(tǒng)的理解——嵌入式系統(tǒng)的概念
國(guó)際電氣與電子工程師協(xié)會(huì)將嵌入式系統(tǒng)定義為:嵌入式是用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機(jī)器和設(shè)備的裝置。而國(guó)內(nèi)通常將它定義為:嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心,以電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),并且軟硬件可裁剪,適用于應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
從兩種定義中我們不難看出國(guó)內(nèi)的定義直接的體現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)的嵌入性、專用性、計(jì)算機(jī)特性的基本要素和特征。從定義中可以知道嵌入式系統(tǒng)它一般是由嵌入式微處理器、外圍硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)以及用戶應(yīng)用程序等部分組成,用于實(shí)現(xiàn)對(duì)其他設(shè)備的控制、監(jiān)視或管理等功能。嵌入式系統(tǒng)不同于PC系統(tǒng),它包括硬件和軟件兩部分。硬件包括處理器/微處理器、存儲(chǔ)器及外設(shè)器件和I/O端口、圖形控制器等。軟件部分包括操作系統(tǒng)軟件和應(yīng)用程序編程。有時(shí)設(shè)計(jì)人員把這兩種軟件組合在一起。應(yīng)用程序控制著系統(tǒng)的運(yùn)作和行為;而操作系統(tǒng)控制著應(yīng)用程序編程與硬件的交互作用。由于嵌入式系統(tǒng)是針對(duì)特定用途、應(yīng)用于特定環(huán)境下,所以它不同于通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。同樣是計(jì)算機(jī)系統(tǒng),嵌入式系統(tǒng)是針對(duì)特定應(yīng)用而設(shè)計(jì)的“專用系統(tǒng)“它的硬件和軟件都必須高效率的設(shè)計(jì),量體裁衣,去除冗余,力爭(zhēng)在較少的資源上實(shí)現(xiàn)更高的性能。
簡(jiǎn)述對(duì)嵌入式操作系統(tǒng)的理解——嵌入式微處理器
嵌入式系統(tǒng)的核心是嵌入式微處理器。嵌入式微處理器是由通用計(jì)算機(jī)中的CPU演變而來(lái)的。它具有32位以上的處理器,具有較高的性能。但與計(jì)算機(jī)處理器不同的是,在實(shí)際嵌入式應(yīng)用中,只保留和嵌入式應(yīng)用緊密相關(guān)的功能硬件,去除其他的冗余功能部分,這樣就以最低的功耗和資源實(shí)現(xiàn)嵌入式應(yīng)用的特殊要求。主要的嵌入式處理器類型有Am186/88、Power PC、MIPS、ARM系列等。其中X86系列由于和PC體系軟硬件兼容,基于傳統(tǒng),很多工業(yè)控制場(chǎng)合都廣泛使用;而ARM系列,由于其成熟可靠的體系結(jié)構(gòu)、日益低廉的成本和廣泛配套的軟件體系,在近年來(lái)被廣泛的用于移動(dòng)設(shè)備上。
嵌入式微處理器對(duì)實(shí)時(shí)多任務(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,從而減少內(nèi)部的代碼和實(shí)時(shí)內(nèi)核心的執(zhí)行時(shí)間,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,而為了避免在模塊之間出現(xiàn)錯(cuò)誤,需要設(shè)計(jì)強(qiáng)大的存儲(chǔ)區(qū)保護(hù)功能。嵌入式微處理器的功耗很低,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)。
簡(jiǎn)述對(duì)嵌入式操作系統(tǒng)的理解——嵌入式操作系統(tǒng)
嵌入式操作系統(tǒng)EOS(Embeddcd Operating System)是一種與我們平時(shí)使用的Windows很類似的多用途軟件。嵌入式操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)分配其軟、硬件資源,完成調(diào)度工作并協(xié)調(diào)控制并行處理,處理中斷、調(diào)度工作任務(wù),同步機(jī)制、文件處理等功能。嵌入式操作系統(tǒng)最突出的特點(diǎn)在于多任務(wù)處理、實(shí)時(shí)高效性、專用性、強(qiáng)實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性、環(huán)境適應(yīng)性、軟件固態(tài)化等特點(diǎn)。
常用的嵌入式操作系統(tǒng)有:源碼開放的Linux、微軟的WinCE、Palm公司的PalmOS和uCJinux。其中嵌入式Linux操作系統(tǒng)是Linux工作小組組織開發(fā)的一種開放源碼、內(nèi)核可裁剪、功能強(qiáng)大的最具有潛力的嵌入式操作系統(tǒng)。Linux操作系統(tǒng)是目前功能強(qiáng)大、設(shè)計(jì)完善的操作系統(tǒng)之一,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)Linux經(jīng)過(guò)小型化裁剪處理之后形成的嵌入式Linux操作系統(tǒng),只有幾KB或者幾MB大,非常容易固化在單片機(jī)或處理器的存儲(chǔ)芯片中,適合于特定嵌入式應(yīng)用場(chǎng)合,同時(shí)它還具備模塊化程度高、源碼公開、支持廣泛的硬件并且安全性可靠性好等特點(diǎn)。
總結(jié)
目前嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)滲入到生活中的各個(gè)方面,對(duì)人們的生活起著越來(lái)越重要的作用。相信隨著科技的進(jìn)步,生產(chǎn)工藝以及人們科技素養(yǎng)的進(jìn)一步提高,嵌入式產(chǎn)品必將在人們生產(chǎn)生活中扮演越來(lái)越重要的角色。