在應(yīng)用方面嵌入式操作系統(tǒng)具有什么特點與優(yōu)勢？

本文中，小編將對嵌入式操作系統(tǒng)予以介紹，如果你想對它的詳細情況有所認識，或者想要增進對它的了解程度，不妨請看以下內(nèi)容哦。

一、嵌入式操作系統(tǒng)

嵌入式操作系統(tǒng)(EmbeddedOperatingSystem，簡稱：EOS)是指用于嵌入式系統(tǒng)的操作系統(tǒng)。嵌入式操作系統(tǒng)是一種專為嵌入式設(shè)備設(shè)計的操作系統(tǒng)，其核心功能和調(diào)度機制都是為了滿足嵌入式系統(tǒng)的資源受限、實時性等要求而特別設(shè)計的。嵌入式操作系統(tǒng)是一種用途廣泛的系統(tǒng)軟件，通常包括與硬件相關(guān)的底層驅(qū)動軟件、系統(tǒng)內(nèi)核、設(shè)備驅(qū)動接口、通信協(xié)議、圖形界面、標準化瀏覽器等。嵌入式操作系統(tǒng)負責嵌入式系統(tǒng)的全部軟、硬件資源的分配、任務(wù)調(diào)度，控制、協(xié)調(diào)并發(fā)活動。嵌入式操作系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于各種行業(yè)，包括工業(yè)控制、汽車電子、航空航天、消費電子、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域。目前在嵌入式領(lǐng)域廣泛使用的操作系統(tǒng)有：嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-II、嵌入式Linux、Windows Embedded、VxWorks、Intewell OS和FreeRTOS等，以及應(yīng)用在智能手機和平板電腦的Android、iOS等。

隨著我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，國產(chǎn)裝備自主可控需求旺盛，國產(chǎn)自主可控嵌入式操作系統(tǒng)發(fā)展步入快車道。

近年來，自主可控已成為市場熱點，從芯片到軟件不斷升溫。隨著嵌入式系統(tǒng)向著體積更小、功能更強大發(fā)展，嵌入式技術(shù)已經(jīng)成為工業(yè)產(chǎn)品數(shù)字化改造、智能化增值的關(guān)鍵性、帶動性技術(shù)。

市場競爭激烈：嵌入式操作系統(tǒng)市場已經(jīng)形成了一定的競爭格局，國內(nèi)外多家企業(yè)都在該領(lǐng)域有所布局，包括國外的微軟、谷歌、蘋果等公司，以及國內(nèi)的華為、阿里巴巴、騰訊等企業(yè)。

技術(shù)不斷創(chuàng)新：隨著嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用場景的不斷擴大和復雜化，對操作系統(tǒng)的要求也在不斷提高，需要不斷進行技術(shù)創(chuàng)新和升級。

二、嵌入式操作系統(tǒng)在應(yīng)用方面的特點和優(yōu)勢

1)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。

2)專用性強

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。

3)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。

4)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。

5)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。

6)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。

三、嵌入式操作系統(tǒng)分類

1.微控制器(Microcontroller Unit,MCU)

微控制器(Microcontroller Unit,MCU),又稱單片機。微處理器一般以某一種微處理內(nèi)核為核心，每一種衍生產(chǎn)品的處理器內(nèi)核都是一樣的，不同的是存儲器和外設(shè)的配置和封裝。與EMPU相比，MCU的最大優(yōu)點在于單片化，體積大大減小，從而使功耗和成本下降，可靠性提高

微控制器比較有代表性的通用系列包括: 8501.P51XA,MCS-251,MCS96/196/296,C166/167,MC68HC05/11/12/16.68300和數(shù)目眾多的ARM系列

2.DSP處理器(Digital Signal Processor,DSP)

DSP處理器對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和指令進行了特殊設(shè)計，使其適合于執(zhí)行DSP算法，編譯效率高，指令執(zhí)行速度也高。DSP處理器比較有代表性的產(chǎn)品是TI公司生產(chǎn)的TMS320系列(包括用于控制的C2000系列，移動通信的C5000系列，以及性能更高的C6000系列和C8000系列和Freescale公司生產(chǎn)的DSP56000系列，另外PHILIPS公司近年也推出了基于可重置嵌入式DSP結(jié)構(gòu)的采用低成本，低功耗技術(shù)制造的R.E.A.L DSP處理器

3.嵌入式微處理器(Embedded Microprocessor

Unit,EMPU)將微處理器裝配在專門設(shè)計的電路板上，只保留與嵌入式應(yīng)用有關(guān)的母板功能。與工業(yè)控制計算機相比，其優(yōu)點在于體積小，重量輕，成本低以及可靠性高，但是電路板上必須包括ROM,RAM，總線接口，各種外設(shè)等器件，降低了系統(tǒng)的可靠性，技術(shù)保密性也較差。嵌入式微處理器目前主要有: Am186/88,386EX,SC-400,Power PC,68000,MIPS,ARM系列等

4.片上系統(tǒng)(System on Chip,SoC)各種通用處理器內(nèi)核作為SoC設(shè)計公司的標準庫，與許多其他嵌入式系統(tǒng)的外設(shè)一樣，成為VLSI設(shè)計中國一種標準的器件，用標準的VHDL等語言描述，存儲在器件庫中，用戶只需要定義出整個應(yīng)用系統(tǒng)。出個別無法集成的器件以外，整個嵌入式系統(tǒng)大部分都可集成到一塊或幾塊芯片中

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