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主流嵌入式操作系统有哪些
时间:2018-08-15作者:华清远见

嵌入式操作系统EOS(Embedded OperatingSystem)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。常见的嵌入式操作系统有wince、PALM OS、linux、Android、FreeRTOS。

WINDOWS CE是微软开发的一个开放的、可升级的32位嵌入式操作系统,是基于掌上型电脑类的电子设备操作系统。它是精简的Windows 95。Windows CE的图形用户界面相当出色。其中CE中的C代表袖珍(Compact)、消费(Consumer)、通信能力(Connectivit)和伴侣(Companion);E代表电子产品(Electronics)。与 Windows 95/98、Windows NT不同的是,Windows CE是所有源代码全部由微软自行开发的嵌入式新型操作系统,其操作界面虽来源于Windows 95/98,但Windows CE是基于Win32 API重新开发的、新型的信息设备平台。Windows CE具有模块化、结构化和基干Win32应用程序接日以及与处理器无关等特点。Windows CE不仅继承了传统的Windows图形界面,并且在Windows CE平台上可以使用Windows 95/98上的编程工具(如 Visual Basic、Visual+十等)、使用同样的函数、使用同样的界面风格,使绝大多数的应用软件只需简单的修改和移植就可以在WindowsCE平台上继续使用。

嵌入式操作系统

Windows CE的设计目标是:模块化及可伸缩性、实时性能好,通信能力强大,支持多种CPU。它的设计可以满足多种设备的需要,这些设备包括了工业控制器、通信集线器以及销售终端之类的企业设备,还有像照相机、电话和家用娱乐器材之类的消费产品。一个典型的基于Willd。WS CE的嵌人系统通常为某个特定用途而设计,并在不联机的情况下工作。它要求所使用的操作系统体积较小,内建有对中断响应功能。

WINDOWS CE的特点有:

(1) 具有灵活的电源管理功能,包括睡眠/唤醒摸式。 (2) 使用了对象存储(object store)技术,包括文件系统、注册表及数据库。它还具有很多高性能。

(2) 高效率的操作系统特性,包括按需换页、共享存储、交叉处理同步、支持大容量堆(heaP)等。

(3) 拥有良好的通信能力。广泛支持各种通信硬件,亦支持直接的局域网连接以及拨号连接,并提供与PC、内部网以及Internet的连接,还提供与Windows gx/NT的佳集成和通信。

(4) 支持嵌套中断。允许更高优先级别的中断首先得到响应,而不是等待低级别的ISR完成。这使得该操作系统具有嵌入式操作系统所要求的实时性。

(5) 更好的线程响应能力。对高级别IST(中断服务线程)的响应时间上限的要求更加严格,在线程响应能力方面的改进,帮助开发人员掌握线程转换的具体时间,并通过增强的监控能力和对硬件的控制能力帮助他们创建新的嵌入式应用程序。

(6) 256个优先级别。可以使开发人员在控制嵌人式系统的时序安排方面有更大的灵活性。

(7) Windows CE的API是Win32 API的一个子集,支持近1500个Win32 API。有了这些API,足可以编写任何复杂的应用程序。当然,在Windows CE系统中,所提供的API也可以随具体应用的需求而定。

在掌上型电脑中Windows CE包含如下一些重要组件:Pocket Outlook及其组件、语音录音机、移动频道、远程拨号访问、世界时钟、计算器、多种输入法、utf-8字符集、中文TTF字库、英汉双向词典、袖珍测览器、电子邮件、Pocket Office、系统设置、Windows CE Services软件。

Palm是3Corn公司的产品,其操作系统为Palm OS。Palm OS是一种32位的嵌入式操作系统。Palm提供了串行通信接口和红外线传输接口;利用它可以方便地与其它外部设备通信、传输数据;拥有开放的OS应用程序接口,开发商可根据需要自行开发所需的应用程序。Palm OS是一套具有极强开放性的系统,现在有大约数千种专门为Palm OS编写的应用程序,从程序内容上看,小到个人管理、游戏,大到行业解决方案,Palm OS无所不包。在丰富的软件支持下,基干Palm OS的掌上电脑功能得以不断扩展。 Palm OS是一套专门为掌上电脑开发的OS。在编写程序时,Palm OS充分考虑了掌上电脑内存相对较小的情况,因此它只占有非常小的内存。由于基干Palm OS编写的应用程序占用的空间也非常小(通常只有几十KB),所以,基于Palm OS的掌上电脑(虽然只有几MB的RAM)可以运行众多应用程序。Palm产品的大特点是使用简便、机体轻巧。

Linux是一个类似于Unix的操作系统。它起源于芬兰一个名为Linus Torvalds的业余爱好,但是现在已经是为流行的一款开放源代码的操作系统。Linux从1991年问世到现在,短短10年的时间内已发展成为一个功能强大、设计完善的操作系统,伴随网络技术进步而发展起来的Linux OS已成为Microsoft公司的DOS和Windows 95/98的强劲对手。Linux系统不仅能够运行于PC平台,还在嵌入式系统方面大放光芒,在各种嵌人式Linux OS迅速发展的状况下,Linux OS逐渐形成了可与Windows CE等EOS进行抗衡的局面。目前正在开发的嵌人式系统中,49%的项目选择Linux作为嵌入式操作系统。Linux现已成为嵌入式操作系统的理想选择。

嵌入式Linux OS的特点:

(1) 精简的内核,性能高、稳定,多任务。

(2) 适用于不同的CPU,支持多种体系结构,如X86、ARM、MIPS、ALPHA等。

(3) 能够提供完善的嵌人式GUI以及嵌入式X.Wifld。WS。

(4) 提供嵌人式测览器、邮件程序、MP3 M放器、MPEG播放器、记事本等应用程序。

(5) 提供完整的开发工具和SDK,同时提供PC上的开发版本。

(6) 用户可定制,可提供图形化的定制和配置工具。

(7) 常用嵌入式芯片的驱动集,支持大量的周边硬件设备,驱动丰富。

(8) 针对嵌人式的存储方案,提供实时版本和完善的嵌入式解决方案。

(9) 完善的中文支持,强大的技术支持,完整的文档。

(10) 开放源码,丰富的软件资源,广泛的软件开发者的支持,结构灵活,适用面广。

Android是一个包括操作系统,中间件以及一些重要应用程序的专门针对移动设备的层次结构的软件集。Android作为一个完全开源的操作系统,是由操作系统Linux、中间件以及核心应用程序组成的软件栈。通过android SDK提供的API以及相应的开发工具,程序员可以很方便的开发android平台上的应用程序。其整个系统由应用程序,应用程序框架,应用程序库,Android运行库,Linux内核(Linux Kernel)五个部分组成。Android操作系统内置了一部分应用程序,包括电子邮件客户端、SMS程序、日历、地图、浏览器、通讯录以及其他的程序,值得一提的是这些所有的程序都是用java编写的。

FreeRTOS是一个迷你操作系统内核的小型嵌入式系统。作为一个轻量级的操作系统,功能包括:任务管理、时间管理、信号量、消息队列、内存管理、记录功能等,可基本满足较小系统的需要。FreeRTOS任务可选择是否共享堆栈,并且没有任务数限制,多个任务可以分配相同的优先权。相同优先级任务的轮转调度,同时可设成可剥夺内核或不可剥夺内核。


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