從嵌入式系統(tǒng)到嵌入式操作系統(tǒng)

嵌入式系統(tǒng)是以嵌入式計(jì)算機(jī)為技術(shù)核心，面向用戶、面向產(chǎn)品、面向應(yīng)用，軟硬件可裁減的;適用于對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗等綜合性能有嚴(yán)格要求的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

嵌入式系統(tǒng)應(yīng)具有的特點(diǎn)是：高可靠性;在惡劣的環(huán)境或突然斷電的情況下，系統(tǒng)仍然能夠正常工作;許多嵌入式應(yīng)用要求實(shí)時(shí)性，這就要求嵌入式操作系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)處理能力;嵌入式系統(tǒng)和具體應(yīng)用有機(jī)地結(jié)臺(tái)在一起，它的升級(jí)換代也是和具體產(chǎn)品同步進(jìn)行;嵌入式系統(tǒng)中的軟件代碼要求高質(zhì)量、高可靠性;一般都固化在只讀存儲(chǔ)器中或間存中，也就是說(shuō)軟件要求固態(tài)化存儲(chǔ)，而不是存儲(chǔ)在磁盤(pán)等載體中。

嵌入式操作系統(tǒng)是嵌入式系統(tǒng)的操作系統(tǒng)。它們通常被設(shè)計(jì)非常緊湊有效，拋棄了運(yùn)行在它們之上的特定的應(yīng)用程序所不需要的各種功能。嵌入式操作系統(tǒng)多數(shù)也是實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。

嵌入式操作系統(tǒng)EOS(Embedded OperatingSystem)是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。目前，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，它除具備了一般操作系統(tǒng)最基本的功能，如任務(wù)調(diào)度、同步機(jī)制、中斷處理、文件功能等外，還有以下特點(diǎn)：

(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)接日。

(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門(mén)P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%，MicroS.fi公司的Wind.ws 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)。比如：中科紅旗軟件技術(shù)有限公司開(kāi)發(fā)的紅旗嵌入式Linux和美商網(wǎng)虎公司開(kāi)發(fā)的基于Xlinux 的嵌人式操作系統(tǒng)“夸克"。”夸克“是目前全世界最小的Linux，它有兩個(gè)很突出的特點(diǎn)，就是體積小和使用GCS編碼。

下面介紹三種常用的嵌入式操作系統(tǒng)：Microsoft Windows CE為微軟針對(duì)個(gè)人電腦以外的計(jì)算機(jī)產(chǎn)品所研發(fā)的嵌入式操作系統(tǒng)，而CE縮寫(xiě)的來(lái)源則有Customer Embedded，Compact Edition， Consumer Electronics等等。

目前最新的Windows CE為Windows CE 6.0，為微軟的。NET最新家族成員，除100%兼容于Windows CE外，并強(qiáng)化許多功能;在開(kāi)發(fā)環(huán)境上，微軟提供兼容于。NET Framework的開(kāi)發(fā)組件：。NET Compact Framework，讓正在學(xué)習(xí)。NET或已擁有。NET程序開(kāi)發(fā)技術(shù)的開(kāi)發(fā)人員能迅速而順利的在搭載Windows CE .NET系統(tǒng)的裝置上開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序。

用于掌上電腦(Pocket PC)以及智能手機(jī)(Smart Phone)上的Windows CE系統(tǒng)稱(chēng)為Windows Mobile，目前的最新版本為Windows Mobile 5.0，代號(hào)為Magneto. VxWorks操作系統(tǒng)是美國(guó)風(fēng)河(WindRiver)公司于1983年設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的一種嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)，是嵌入式開(kāi)發(fā)環(huán)境的關(guān)鍵組成部分。良好的持續(xù)發(fā)展能力、高性能的內(nèi)核以及友好的用戶開(kāi)發(fā)環(huán)境，在嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)領(lǐng)域占據(jù)一席之地。它以其良好的可靠性和卓越的實(shí)時(shí)性被廣泛地應(yīng)用在通信、軍事、航空、航天等高精尖技術(shù)及實(shí)時(shí)性要求極高的領(lǐng)域中，如衛(wèi)星通訊、軍事演習(xí)、彈道制導(dǎo)、飛機(jī)導(dǎo)航等。在美國(guó)的F-16、FA- 18戰(zhàn)斗機(jī)、B-2隱形轟炸機(jī)和愛(ài)國(guó)者導(dǎo)彈上，甚至連1997年7月在火星表面登陸的火星探測(cè)器上也使用到了VxWorks. uC/OS-II是由Labrosse先生編寫(xiě)的一個(gè)開(kāi)放式的內(nèi)核，它最主要的特點(diǎn)就是源碼公開(kāi)的自由軟件。這一點(diǎn)對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)可謂利弊各半;好處在于，一方面它是免費(fèi)的;另一方面用戶可以根據(jù)自己的需要對(duì)它進(jìn)行修改。壞處在于，它缺乏必要的支持。它沒(méi)有功能強(qiáng)大的軟件包，用戶通常得自己編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)程序，特別當(dāng)用戶使用的是不太常用的單片機(jī)，還必須自己編寫(xiě)移植程序。

綜上所述，嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)最大的優(yōu)勢(shì)就是引入了嵌入式操作系統(tǒng)，它為應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)提供了便利，也能達(dá)到實(shí)時(shí)性的要求，隨著的嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展，嵌入式操作系統(tǒng)將更加完善。