1.4 嵌入式操作系统
1.4.1 嵌入式操作系统特点
嵌入式操作系统(Embedded Operation System,EOS)是一种用途广泛的系统软件,过去它主要应用于工业控制和国防系统领域。EOS负责嵌入式系统的全部软硬件资源的分配、任务调度,控制、协调并发活动。它必须体现其所在系统的特征,能够通过装卸某些模块来达到系统所要求的功能。目前,已推出一些应用比较成功的EOS产品系列。随着Internet技术的发展、信息家电的普及应用,以及EOS的微型化和专业化,EOS开始从单一的弱功能向高专业化的强功能方向发展。嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。EOS是相对于一般操作系统而言的,它除具有了一般操作系统最基本的功能,如任务调度、同步机制、中断处理、文件处理等外,还有具有以下特点。
① 可装卸性:开放性、可伸缩性的体系结构。
② 强实时性:EOS实时性一般较强,可用于各种设备控制当中。
③ 统一的接口:提供各种设备驱动接入。
④ 操作方便、简单、提供友好的图形界面(GUI),追求易学易用。
⑤ 提供强大的网络功能:支持TCP/IP协议及其他协议,提供TCP/UDP/IP/PPP协议支持及统一的MAC访问层接口,为各种移动计算设备预留接口。
⑥ 强稳定性,弱交互性:嵌入式系统一旦开始运行,就不需要用户过多的干预,这就要求负责系统管理的EOS具有较强的稳定性。嵌入式操作系统的用户接口一般不提供操作命令,它通过系统调用命令向用户程序提供服务。
⑦ 固化代码:在嵌入系统中,嵌入式操作系统和应用软件被固化在嵌入式系统计算机的ROM中。
⑧ 更好的硬件适应性:也就是良好的移植性。
1.4.2 嵌入式操作系统分类
目前的嵌入式操作系统一般可以分为两类:一类是面向控制、通信等领域的实时操作系统,如μC/OS-II、VxWorks、Nucleus、QNX、pSOS等;另一类是面向消费电子产品的非实时操作系统,如WinCE、Linux等。
1.4.3 使用嵌入式操作系统的优缺点
在嵌入式操作系统环境下开发应用程序,可以使程序的设计和扩展变得容易,不需要大的改动就可以增加新的功能。通过将应用程序分割成若干独立的任务模块,可以使应用程序的设计过程大为简化;而且对实时性要求苛刻的事件都得到了快速、可靠的处理。通过有效的系统服务,嵌入式实时操作系统使得系统资源得到更好的利用。
但使用嵌入式操作系统需要占用嵌入式处理器的硬件资源和部分内存,另外还需支付操作系统内核费用。因此,是否在嵌入式系统中使用嵌入式操作系统,应视所开发的项目而定,对于一些简单的、低成本的项目来说,就没有必要使用嵌入式操作系统。