嵌入式操作系統(tǒng)的功能

時間：2024-02-23 08:10:23 博耿嵌入式培訓我要投稿

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嵌入式操作系統(tǒng)的功能

　　根據(jù)英國電氣工程師協(xié)會的定義，嵌入式系統(tǒng)為控制、監(jiān)視或輔助設備、機器或用于工廠運作的設備。yjbys小編下面為你整理了關于嵌入式操作系統(tǒng)的功能，希望對你有所幫助。

　　嵌入式操作系統(tǒng)的功能

　　嵌入式操作系統(tǒng)是相對于一般操作系統(tǒng)而方的，它除具備了一般操作系統(tǒng)(嵌入式linux系統(tǒng))最基本的功能，如任務調(diào)度、同步機制、中斷處理、文件處理等外，嵌入式操作系統(tǒng)的功能還有以下兩個方面：

　　1.構(gòu)成一個易于編程的虛擬機平臺

　　嵌入式操作系統(tǒng)構(gòu)成一個虛擬機平臺，EOS把底層的硬件細節(jié)封裝起來，為運行在它上面的軟件(如中間件軟件和各種應用軟件)提供了一個抽象的編程接口。軟件開發(fā)在這個編程接口的上進行，而不直接與機器硬件層打交道。EOS所提供的編程接口實際上就是操作系統(tǒng)對外提供的系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)。

　　2.系統(tǒng)資源的管理者

　　嵌入式操作系統(tǒng)是一個系統(tǒng)資源的管理者，負責管理系統(tǒng)當中的各種軟硬件資源，如處理器、內(nèi)存、各種I/O設備、文件和數(shù)據(jù)等，使得整個系統(tǒng)能夠高效、可靠地運轉(zhuǎn)。

　　運行在嵌入式環(huán)境中的EOS其目標是為了完成某一項或有限項功能，而非通用型的操作系統(tǒng)，因此在性能和實時性方面有嚴格的限制，能耗、成本和可靠性通常是影響設計的重要因素，要求占用資源少，適合在有限存儲空間運行，要求系統(tǒng)功能可以根據(jù)產(chǎn)品的設計要求進行剪裁、調(diào)整。

　　所有的EOS都有一個內(nèi)核(kernel)，內(nèi)核是系統(tǒng)當中的一個組件，它包含了任務管理、存儲管理、輸入/輸出(I/O)設備管理和文件系統(tǒng)管理四個功能模塊。其中：

　　任務管理：對嵌入式系統(tǒng)中的運行軟件進行描述和管理，并完成處理機資源的分配與調(diào)度;

　　存儲管理：用來提高內(nèi)存的利用率，方便用戶的使用，并提供足夠的存儲空間;

　　I/O設備管理：方便設備的使用，提高CPU和輸入/輸出設備的利用率;

　　文件管理：解決文件資源的存儲、共享、保密和保護等問題。

　　不同的嵌入式系統(tǒng)的EOS所包含的組件可能各不相同，內(nèi)核設計也可能各不相同的，完全取決于系統(tǒng)的設計以及實際的應用需求。

　　嵌入式操作系統(tǒng)的特點：

　　①可裝卸性。開放性、可伸縮性的體系結(jié)構(gòu)。

　　②強實時性。EOS實時性一般較強，可用于各種設備控制當中。

　　③統(tǒng)一的接口。提供各種設備驅(qū)動接口。

　　④操作方便、簡單、提供友好的圖形GUI，圖形界面，追求易學易用。

　　⑤提供強大的網(wǎng)絡功能，支持TCP/IP協(xié)議及其它協(xié)議，提供TCP/UDP/IP/PPP協(xié)議支持及統(tǒng)一的MAC訪問層接口，為各種移動計算設備預留接口。

　　⑥強穩(wěn)定性，弱交互性。嵌入式系統(tǒng)一旦開始運行就不需要用戶過多的干預，這就要負責系統(tǒng)管理的EOS具有較強的穩(wěn)定性。嵌入式操作系統(tǒng)的用戶接口一般不提供操作命令，它通過系統(tǒng)的調(diào)用命令向用戶程序提供服務。

　　⑦固化代碼。在嵌入式系統(tǒng)中，嵌入式操作系統(tǒng)和應用軟件被固化在嵌入式系統(tǒng)計算機的ROM中。輔助存儲器在嵌入式系統(tǒng)中很少使用，因此，嵌入式操作系統(tǒng)的文件管理功能應該能夠很容易地拆卸，而用各種內(nèi)存文件系統(tǒng)。

　　⑧更好的硬件適應性，也就是良好的移植性。

　　嵌入式操作系統(tǒng)的特點如下：

　　μClinux

　　μClinux是一種優(yōu)秀的嵌入式Linux版本，其全稱為micro-control Linux，從字面意思看是指微控制Linux。

　　同標準的Linux相比，μClinux的內(nèi)核非常小，但它仍然繼承了Linux操作系統(tǒng)的主要特性，包括良好的穩(wěn)定性和移植性、強大的網(wǎng)絡功能、出色的文件系統(tǒng)支持、標準豐富的API，以及TCP／IP網(wǎng)絡協(xié)議等。因為沒有MMU內(nèi)存管理單元，所以其多任務的實現(xiàn)需要一定技巧。

　　μClinux在結(jié)構(gòu)上繼承了標準Linux的多任務實現(xiàn)方式，分為實時進程和普通進程，分別采用先來先服務和時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度，僅針對中低檔嵌入式CPU特點進行改良，且不支持內(nèi)核搶占，實時性一般。

　　綜上可知，μClinux最大特點在于針對無MMU處理器設計，這對于沒有MMU功能的stm32f103來說是合適的，但移植此系統(tǒng)需要至少512KB的RAM空間，1MB的ROM/FLASH空間，而stmf103擁有256K的FLASH，需要外接存儲器，這就增加了硬件設計的成本。

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