嵌入式操作系統的功能

時間：2024-02-23 08:10:23 博耿嵌入式培訓我要投稿

嵌入式操作系統的功能

　　根據英國電氣工程師協會的定義，嵌入式系統為控制、監視或輔助設備、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的功能，希望對你有所幫助。

　　嵌入式操作系統的功能

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

　　1.構成一個易于編程的虛擬機平臺

　　嵌入式操作系統構成一個虛擬機平臺，EOS把底層的硬件細節封裝起來，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對外提供的系統調用函數。

　　2.系統資源的管理者

　　嵌入式操作系統是一個系統資源的管理者，負責管理系統當中的各種軟硬件資源，如處理器、內存、各種I/O設備、文件和數據等，使得整個系統能夠高效、可靠地運轉。

　　運行在嵌入式環境中的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，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，要求系統功能可以根據產品的設計要求進行剪裁、調整。

　　所有的EOS都有一個內核(kernel)，內核是系統當中的一個組件，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管理四個功能模塊。其中：

　　任務管理：對嵌入式系統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度;

　　存儲管理：用來提高內存的利用率，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。

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

　　嵌入式操作系統的特點：

　　①可裝卸性。開放性、可伸縮性的體系結構。

　　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統一的接口。提供各種設備驅動接口。

　　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提供強大的網絡功能，支持TCP/IP協議及其它協議，提供TCP/UDP/IP/PPP協議支持及統一的MAC訪問層接口，為各種移動計算設備預留接口。

　　⑥強穩定性，弱交互性。嵌入式系統一旦開始運行就不需要用戶過多的干預，這就要負責系統管理的EOS具有較強的穩定性。嵌入式操作系統的用戶接口一般不提供操作命令，它通過系統的調用命令向用戶程序提供服務。

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

　　⑧更好的硬件適應性，也就是良好的移植性。

　　嵌入式操作系統的特點如下：

　　μClinux

　　μClinux是一種優秀的嵌入式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的內核非常小，但它仍然繼承了Linux操作系統的主要特性，包括良好的穩定性和移植性、強大的網絡功能、出色的文件系統支持、標準豐富的API，以及TCP／IP網絡協議等。因為沒有MMU內存管理單元，所以其多任務的實現需要一定技巧。

　　μClinux在結構上繼承了標準Linux的多任務實現方式，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調度，僅針對中低檔嵌入式CPU特點進行改良，且不支持內核搶占，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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