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嵌入式操作系统中的关键技术

作者:陶品2006.12.14阅读 3031

控制工程网版权所有,21600">      现在许多嵌入式系统要胜任的工作越来越复杂,需要采用32位的嵌入式处理器控制工程网版权所有,这样嵌入式操作系统就成为嵌入式系统设控制工程网版权所有,21600">计中必不可少的一个环节。众所周知通用操作系统(如Microsoft Windows系列的操作系统)并不适合直接应用在嵌入式操作控制工程网版权所有,21600">系统上,为了适应嵌入式系统的需要,必须在整个系统的软件架构中引入嵌入式操作系统。

控制工程网版权所有,21600">       在嵌入式系统应用中,早期的16位及16位以下的微处理器计算能力有限,要处理的任务一般比较简单,因而程序员可以在控制工程网版权所有,21600">应用程序中自己管理微处理器的工作流程,很少需要用到嵌入式操作系统。当系统变得较为复杂后,对系统中断的处理以及多控制工程网版权所有,21600">个功能模块之间的协调需要由程序员自己来控制和解决CONTROL ENGINEERING China版权所有,这样做的结果是,随着程序内部的逻辑关系变得越来越复杂,软件开控制工程网版权所有,21600">发小组对于驾驭复杂的功能模块逐渐显得力不从心控制工程网版权所有,为了保证中断相关处理的正确性和完整性,为了保证不同模块之间对硬件控制工程网版权所有,21600">资源的共享和互斥www.cechina.cn,为了保证系统能定期执行各种任务,软件开发小组不得不编写和维护一个复杂的专用操作系统和应用程序控制工程网版权所有,21600">的结

合体,这样做使得系统的开发和维护成本加大,也不利于系统的升级。所以在逐渐变得复杂的嵌入式系统中采用成熟的嵌控制工程网版权所有,21600">入式操作系统成为更好的解决方案,如嵌入式Linux,VxWorks、pSOS、WinCE、DeltaOS、uCOS、TinyOS等等。

控制工程网版权所有,21600">       为了实现一个支持各种硬件体系结构、运行稳定高效的嵌入式操作系统需要付出很多的心血,嵌入式操作系统本身包含大控制工程网版权所有,21600">量的代码,而且这些代码非常精巧、相应的数据结构非常复杂,即使是读懂这些代码也要花费很多时间。比如最简单的μCOS控制工程网版权所有,21600">-II嵌入式操作系统的最小实现也需近千行代码,而普通的嵌入式Linux内核则有近百万行代码。在嵌入式开发中推荐采用一种控制工程网版权所有,21600">通用的嵌入式操作系统,而不是自己从头编写一个专用的嵌入式操作系统,因为通甩的嵌入式操作系统经过多年的发展一般来控制工程网版权所有,21600">说稳定性,性能、功能等各方面都会比自己重写一个专用的操作系统要好,而且购买它们的成本也比自己从头开发要低得多;控制工程网版权所有,21600">另外,通用嵌入式操作系统一般都遵循操作系统接口标准——POSIX,使用这些系统调用接口进行开发可以大大方便上层应用软控制工程网版权所有,21600">件在不同嵌入式操作系统、不同操作系统版本之间的移植,系统升级换代方便、成本低、速度快。  总结来说采用嵌入式操作控制工程网版权所有,21600">系统的原因是:解决多任务所带来的复杂性;提高应用程序的可移植性;降低系统开发和维护成本。
      嵌入式操作系统中的关键技术

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       嵌入式操作系统中的关键技术
       在一个完整的嵌入式系统中,嵌入式操作系统介于底层硬件和上层应用程序之间,如图1所示,它是整个系统中不可缺少控制工程网版权所有,21600">的重要组成部分。

控制工程网版权所有,21600">        嵌入式操作系统与传统操作系统的基本功能是一致的,即:首先嵌入式操作系统必须能正确、高效地访问和管理底层的各控制工程网版权所有,21600">种硬件资源,很好地处理资源管理中的冲突;其次嵌入式操作系统要能为应用程序提供功能完备、使用方便、与底层硬件细节控制工程网版权所有,21600">无关的系统调用接口。

控制工程网版权所有,21600">        但嵌入式操作系统也有其独特的需求和技术特点,主要区别是:
       1)许多嵌入式系统应用有实时性要求,因此多数嵌入式操作系统都具备实时性的技术指标,能保障系统的实时响应速度;
       2)为适应嵌入式系统计算资源的限制,嵌入式操作系统核心部分的体积必须尽可能的小;
       3)为了适应各种应用需求的变化,嵌入式操作系统还应该具有可裁减性、可伸缩性、易移植性的特点,让开发人员可以根控制工程网版权所有,21600">据需要对嵌入式操作系统进行剪裁和移植;
       4)嵌入式操作系统往往是长期连续运行的,因此要求要有很高的可靠性,不能“死机”;
       5)针对特定的应用需求,嵌入式操作系统往往还要对某些模块做特别的性能优化和功能增强。

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