嵌入式操作系統常見(jiàn)的幾種分類(lèi)
嵌入式開(kāi)發(fā) 嵌入式操作系統 嵌入式系統
DOS
微軟一開(kāi)始選用了帕特森的Q-DOS QUICK AND DISK OPERATING SYSTEM 為基礎然后再擴充功能而成 MS-DOS , 主要是采用由IBM 提供的使用8088 微處理器的計算機作開(kāi)發(fā)平臺, 它是以16 字節單人單工操作系統。
Windows CE
雖然微軟 Windows 系統已經(jīng)稱(chēng)霸了 PC Desktop 環(huán)境。但是對于嵌入式系統這塊大餅,微軟也是垂涎已久,桌上型的 Windows 桌業(yè)系統對于嵌入式系統來(lái)說(shuō)自然是太過(guò)于肥大的產(chǎn)物,于是微軟推出精簡(jiǎn)版的 Windows CE 作為進(jìn)攻嵌入式系統的主力。目前主要應用于 PDA 上頭,但是跟微軟一系列 Windows 系統一般,Windows CE也承襲了原有的缺點(diǎn):耗系統資源、不穩定、效率不佳..等等。毛病實(shí)在太多,后來(lái)將整個(gè)架構重新改寫(xiě)后推出 Windows CE 3.0 版,或稱(chēng)為 Pocket PC。改版之后的確改進(jìn)了不少缺點(diǎn)。
Windows CE 可應用于 PDA 、WebPAD、Thin Client等等。
Palm
由 Palm Computing 公司的嵌入式操作系統,目前最大的應用在 PDA ,是市場(chǎng)占有率最高的 PDA 操作系統,Palm 操作系統架構非常簡(jiǎn)潔,因為少去了很多功能,如內存管理、多任務(wù)..等等,使得 Palm 可以非常不耗系統資源,硬件需求低,連帶的整體耗電量便可壓縮到非常低,因此采用 Palm 操作系統的 PDA 都有待機時(shí)間長(cháng)的優(yōu)點(diǎn)。
EPOC
由英國手持裝置大廠(chǎng) Psion 所開(kāi)發(fā),常用于 PDA 與手機結合的場(chǎng)合。最有名的例子 Nokia 9110 ( 附圖 4 )系列手機,它就是采用 EPOC 系統。
著(zhù)名的嵌入式實(shí)時(shí)系統
實(shí)時(shí)系統是嵌入式系統里頭非常重要的一環(huán),很多人都誤以為實(shí)時(shí)系統執行速度非??斓南到y,事實(shí)上不然,所謂實(shí)時(shí)代表的意義是『實(shí)時(shí)反應』,一般多人多任務(wù)操作系統如:Windows 、 UNIX ,在上面執行的軟件都一起分享 CPU ,因為 CPU 速度快,所以我們感覺(jué)好像可以同時(shí)執行多支軟件,其實(shí)在系統內部的同一時(shí)間內都只有一個(gè)程序在執行,每個(gè)軟件都必須排隊,而且規定只能用一小段時(shí)間后就要換下一位,但是因為 CPU 速度夠快,很快又可以被執行到,所以人們感覺(jué)并不會(huì )很明顯軟件是一段一段在執行。這是一般所謂的非實(shí)時(shí)性的操作系統運作模式,而實(shí)時(shí)操作系統具有立即反應而且不能讓出資源的特性,例如汽車(chē)的 ABS 煞車(chē)系統,如果不采用能夠立即反應的實(shí)時(shí)系統,后果可就不堪設想。而這類(lèi)的應用多半多屬體積小、功能簡(jiǎn)單的地方,所以也算是嵌入式系統。 QNX 的 QNX OS 、WindRiver 的 VxWorks、Microware 的 OS9、pSOS 等等,都是有名的嵌入式實(shí)時(shí)系統公司。
Linux
Linux 不是都用來(lái)做服務(wù)器嗎?不然就是 Cluster,怎么會(huì )跟嵌入式系統扯上關(guān)系?不要懷疑,Linux 除了對伺服工作應付自如外,嵌入式系統也難不倒 Linux。
那么究竟 Linux 有怎樣獨特的能耐,可以想變大就變大想縮小就縮???又用 Linux 來(lái)發(fā)展嵌入式系統有什么優(yōu)點(diǎn)?請看底下介紹。
開(kāi)放原始碼、模塊化設計
linux 采用 GPL 授權,除了把原始碼公開(kāi)以外,任何人都可以自由使用、修改、散布,而 Linux 核心本身采模塊化設計,讓人很容易增減功能,例如我的平臺并不需要藍芽的功能,我只要不把這項功能加入,有需要就加入,不需要就刪除,由于這樣的高的彈性,我們可以調校出最適合我們硬件平臺的核心出來(lái)。
相較于 Linux ,Windows 是走封閉原始碼路線(xiàn),所以我們完全無(wú)法得知或修改它的核心部份。另外因為是采用 GPL 授權自然就沒(méi)有什么權利金或保密協(xié)議的約束。
穩定性夠
Linux 不屬于任何一家公司,但是它的開(kāi)發(fā)人員卻是全世界最多的,每天在全球都有無(wú)數的人參與 Linux Kernel 的改進(jìn)、除錯、測試,這樣嚴苛的條件造就了穩定度高的 Linux 。
就因為如此,Linux 雖不是商業(yè)的產(chǎn)物但是質(zhì)量卻不遜于商業(yè)產(chǎn)品。
網(wǎng)絡(luò )功能強大
Linux 的架構是參造 UNIX 系統而來(lái),因此 Linux 也承襲了 UNIX 強大的網(wǎng)絡(luò )功能。在這個(gè)每樣事情都講求網(wǎng)絡(luò )的時(shí)代下,只能說(shuō)是 Linux 大放異彩的年代。未來(lái)可能家里的電冰箱、冷氣、電視機都會(huì )連上網(wǎng)絡(luò ),如何增加這些家電的網(wǎng)絡(luò )功能,Linux 可以替他們辦到。
跨平臺
Linux 一開(kāi)始是基于 Intel 386 機器而設計,但是隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )的散布,各式各樣的需求涌現,因此就有許多工程師致力于各式平臺的移植,造成了 Linux 可以在 x86、MIPS、ARM/StrongARM、PowerPC、Motorola 68k、Hitachi SH3/SH4、Transmeta..等等平臺上運作的盛況。這些平臺幾乎涵蓋了所有嵌入式系統所需的 CPU,因此選擇 Linux 就可以把更多的硬件平臺納入考慮的范圍。
嵌入式環(huán)境不如 x86 PC 那樣單純,嵌入式環(huán)境所采用的 CPU 架構之多,使用 Linux 作開(kāi)發(fā),就等于有更多硬件的選擇,硬件成本是商業(yè)公司考慮的一大重點(diǎn),選擇多自然可以找到最合適的硬件,對于公司的競爭力是有極大的幫助。
應用軟件眾多
自由軟件世界里有個(gè)很大的特色就是軟件超級多,而且幾乎都是符合 GPL 標準,換句話(huà)說(shuō),大家都可以自由取用,因為這些軟件多半是由工程師業(yè)余空暇時(shí)間所發(fā)展,而且不以營(yíng)利為性質(zhì),所以并不能擔保這些軟件完全沒(méi)有 BUG ,但是仍舊有許多殺手級的軟件出現,大家熟知的 KDE 與 GNOME 便是很好的證明,當然與嵌入式系統較為相關(guān)如:gcc 編譯器、Kdevelop ( 附圖 5 )整合式開(kāi)發(fā)環(huán)境..等等。
通常我們都會(huì )先在 PC 端造出模擬出嵌入式的環(huán)境,并直接在上頭開(kāi)發(fā),因此用的工具也都與開(kāi)發(fā)一般 Desktop 軟件類(lèi)似,良好的工具能夠增加開(kāi)發(fā)的速度。
選擇多樣
如果公司有能力可以自己實(shí)作 Linux 嵌入式系統,因為程序代碼全部都開(kāi)放在那里,您可以隨心所欲的設計出自己想要的 Embedded Linux 系統,但是有更多的公司的業(yè)務(wù)重點(diǎn)不在于此,這時(shí)候您也可以選擇購買(mǎi)商業(yè)版的 Embedded Linux 系統,像是有名的 Redhat 公司、Lineo、MontaVista..等等,這些都是商業(yè)的 Linux 公司,購買(mǎi)他們的產(chǎn)品就可以得到完整的服務(wù)。因此商業(yè)或非商業(yè)全都在于您的需求。
自行開(kāi)發(fā)系統
當然您也可以自行開(kāi)發(fā)系統,嚴格控制硬件,但是相對的必須投注更大的成本在于研發(fā)系統上,原則上如果目標簡(jiǎn)單明確只是一些基本的 I/O 控制,例如:跑馬燈。便適合自己開(kāi)發(fā),但是如果系統過(guò)于復雜則必須審慎評估自行研發(fā)的難度與時(shí)程的控管。
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