簡述對嵌入式作業系統的理解

General 更新 2024年12月22日

  嵌入式作業系統是一個很常見的作業系統型別,下面由小編為大家整理了的相關知識,希望對大家有幫助!

  ——嵌入式系統的概念

  國際電氣與電子工程師協會將嵌入式系統定義為:嵌入式是用於控制、監視或者輔助操作機器和裝置的裝置。而國內通常將它定義為:嵌入式系統是以應用為中心,以電子技術和計算機技術為基礎,並且軟硬體可裁剪,適用於應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統。

  從兩種定義中我們不難看出國內的定義直接的體現了嵌入式系統的嵌入性、專用性、計算機特性的基本要素和特徵。從定義中可以知道嵌入式系統它一般是由嵌入式微處理器、外圍硬體裝置、嵌入式作業系統以及使用者應用程式等部分組成,用於實現對其他裝置的控制、監視或管理等功能。嵌入式系統不同於PC系統,它包括硬體和軟體兩部分。硬體包括處理器/微處理器、儲存器及外設器件和I/O埠、圖形控制器等。軟體部分包括作業系統軟體和應用程式程式設計。有時設計人員把這兩種軟體組合在一起。應用程式控制著系統的運作和行為;而作業系統控制著應用程式程式設計與硬體的互動作用。由於嵌入式系統是針對特定用途、應用於特定環境下,所以它不同於通用計算機系統。同樣是計算機系統,嵌入式系統是針對特定應用而設計的“專用系統“它的硬體和軟體都必須高效率的設計,量體裁衣,去除冗餘,力爭在較少的資源上實現更高的效能。

  ——嵌入式微處理器

  嵌入式系統的核心是嵌入式微處理器。嵌入式微處理器是由通用計算機中的CPU演變而來的。它具有32位以上的處理器,具有較高的效能。但與計算機處理器不同的是,在實際嵌入式應用中,只保留和嵌入式應用緊密相關的功能硬體,去除其他的冗餘功能部分,這樣就以最低的功耗和資源實現嵌入式應用的特殊要求。主要的嵌入式處理器型別有Am186/88、Power PC、MIPS、ARM系列等。其中X86系列由於和PC體系軟硬體相容,基於傳統,很多工業控制場合都廣泛使用;而ARM系列,由於其成熟可靠的體系結構、日益低廉的成本和廣泛配套的軟體體系,在近年來被廣泛的用於移動裝置上。

  嵌入式微處理器對實時多工有很強的支援能力,能完成多工並且有較短的中斷響應時間,從而減少內部的程式碼和實時核心心的執行時間,具有功能很強的儲存區保護功能。這是由於嵌入式系統的軟體結構已模組化,而為了避免在模組之間出現錯誤,需要設計強大的儲存區保護功能。嵌入式微處理器的功耗很低,尤其是用於行動式的無線及移動的計算和通訊裝置中靠電池供電的嵌入式系統更是如此,如需要功耗只有mW甚至μW級。

  ——嵌入式作業系統

  嵌入式作業系統EOS***Embeddcd Operating System***是一種與我們平時使用的Windows很類似的多用途軟體。嵌入式作業系統實現分配其軟、硬體資源,完成排程工作並協調控制並行處理,處理中斷、排程工作任務,同步機制、檔案處理等功能。嵌入式作業系統最突出的特點在於多工處理、實時高效性、專用性、強實時性、穩定性、環境適應性、軟體固態化等特點。

  常用的嵌入式作業系統有:原始碼開放的Linux、微軟的WinCE、Palm公司的PalmOS和uCJinux。其中嵌入式Linux作業系統是Linux工作小組組織開發的一種開放原始碼、核心可裁剪、功能強大的最具有潛力的嵌入式作業系統。Linux作業系統是目前功能強大、設計完善的作業系統之一,對標準Linux經過小型化裁剪處理之後形成的嵌入式Linux作業系統,只有幾KB或者幾MB大,非常容易固化在微控制器或處理器的儲存晶片中,適合於特定嵌入式應用場合,同時它還具備模組化程度高、原始碼公開、支援廣泛的硬體並且安全性可靠性好等特點。

  總結

  目前嵌入式系統的應用已經滲入到生活中的各個方面,對人們的生活起著越來越重要的作用。相信隨著科技的進步,生產工藝以及人們科技素養的進一步提高,嵌入式產品必將在人們生產生活中扮演越來越重要的角色。

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