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嵌入式操作系统的发展趋势——立萨科技
摘要 : 过去一个单片机应用程序所控制的外设和妞行的任务不多.采取一个主循环和几个顺序调用的用户程序模块即可满足要求.而且现在的单片机芯片本身的性能也有很大程度的提高。可以适应复杂化这一要求,间题还在子软件上。
嵌入式系统本身是一个相对模糊的定义。目前,嵌入式系统已经渗透到日常生活中的每个角落.工业、服务业、消费电子等,而恰恰由于这种范围的扩大,使得“嵌入式系统”更加难以明确定义。

作为嵌入式系统(包括硬、软件系统)极为重要组成部分的嵌入式操作系统EOS(Embed-ded Operating System),通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等。嵌入式操作系统具有通用操作系统的基木特点,如能够有效管理越来越复杂的系统资源;能够把硬件虚拟化,使得开发人员从繁忙的骡动程序移植和维护中解脱出来;能够提供库函数、驭动程序、工具集以及应用程序。与通用操作系统相比,嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固态化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。
嵌入式操作系统伴随着嵌入式系统的发展经历了四个比较明显的阶段。
第一阶段:无操作系统的嵌入算法阶段,以单芯片为核心的可编程控制器形式的系统,具有与监测、伺服、指示设备相配合的功能;应用于一些专业性极强的工业控制系统中.通过汇编语言编程对系统进行直接控制,运行结束后清除内存。系统结构和功能相对单一,处理效率较低,存储容址较小.几乎没有用户接口。
第二阶段:以嵌入式CPU为菇础、简单操作系统为核心的嵌入式系统。CPU种类繁多,通用性比较差;系统开销小,效率高;一般配备系统仿真器.操作系统其有一定的兼容性和扩展性;应用软件较专业,用户界面不够友好;系统主要用来控制系统负载以及监控应用程序运行。
第三阶段:通用的嵌入式实时操作系统阶段,以嵌入式操作系统为核心的嵌入式系统。能运行于各种类型的微处理器上,兼容性好;内核精小,效率高,具有高度的模块化和扩展性。具备文件和目录管理、设备支持、多任务、网络支持、图形窗口以及用户界面等功能;具有大量的应用程序接口(APt);嵌入式应用软件丰富。
第四阶段:以基于Internet为标志的嵌入式系统。这是一个正在迅速发展的阶段。目前大多数嵌入式系统还独立于Internet之外.但随着Inernet的发展以及Internet技术与信息家电、工业控制技术等的结合日益密切.嵌入式设备与Internet的结合将代表着嵌入式技术的真正未来。
目前.嵌入式系统应用领域的一个发展倾向是采用实时多任务操作系统RTOS.应该说RTOS的应用是与应用复杂化直接相关的。过去一个单片机应用程序所控制的外设和妞行的任务不多.采取一个主循环和几个顺序调用的用户程序模块即可满足要求.而且现在的单片机芯片本身的性能也有很大程度的提高。可以适应复杂化这一要求,间题还在子软件上。随着应用的复杂化一个嵌入式控制器系统可能要同时控制、监视很多外设,要求有实时响应能力.需要处理很多任务.而且各个任务之间也许会有多种信息需要相互传递,如果仍采用原来的程序设计方法可能会存在以下问颐.
1、中断可能得不到及时响应,处理时间过长。这对于一些控制场合是不允许的,对于网络通信方而则会降低系统整体的信息流址。
2、系统任务多,V考虑的各种可能也多.各种资探如果调度不当就会发生死锁.降低软件可靠性.程序编写任务量呈指数级增加。
因此,RTOS的应用成为嵌入式系统的另一个基本要求。ARM芯片获得了许多实时操作系统供应商的支持.比较知名的有Windows CE、QNX、Linux、VxWorks、Nucleus、PalmOS等。
北京立萨科技在嵌入式方面已有14年以上的开发经验,并与Freescale、TI、Atmel、ARM、等世界知名芯片厂商达成战略合作伙伴,为众多嵌入式产品厂商提供硬件平台和定制服务解决方案,可帮助实力较弱的嵌入式产品厂家定制底板,同时提供操作系统和外设驱动等技术支持。
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