嵌入式操作系统的功能

嵌入式操作系统的功能

根据英国电气工程师协会的定义，嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备。下面为你整理了关于嵌入式操作系统的功能，希望对你有所帮助。

嵌入式操作系统的功能

嵌入式操作系统是相对于一般操作系统而方的，它除具备了一般操作系统(嵌入式linux系统)最基本的功能，如任务调度、同步机制、中断处理、文件处理等外，嵌入式操作系统的功能还有以下两个方面：

1.构成一个易于编程的虚拟机平台

嵌入式操作系统构成一个虚拟机平台，EOS把底层的硬件细节封装起来，为运行在它上面的软件(如中间件软件和各种应用软件)提供了一个抽象的编程接口。软件开发在这个编程接口的上进行，而不直接与机器硬件层打交道。EOS所提供的编程接口实际上就是操作系统对外提供的系统调用函数。

2.系统资源的管理者

嵌入式操作系统是一个系统资源的管理者，负责管理系统当中的各种软硬件资源，如处理器、内存、各种I/O设备、文件和数据等，使得整个系统能够高效、可靠地运转。

运行在嵌入式环境中的EOS其目标是为了完成某一项或有限项功能，而非通用型的操作系统，因此在性能和实时性方面有严格的限制，能耗、成本和可靠性通常是影响设计的重要因素，要求占用资源少，适合在有限存储空间运行，要求系统功能可以根据产品的设计要求进行剪裁、调整。

所有的EOS都有一个内核(kernel)，内核是系统当中的一个组件，它包含了任务管理、存储管理、输入/输出(I/O)设备管理和文件系统管理四个功能模块。其中：

任务管理：对嵌入式系统中的运行软件进行描述和管理，并完成处理机资源的分配与调度;

存储管理：用来提高内存的利用率，方便用户的使用，并提供足够的存储空间;

I/O设备管理：方便设备的使用，提高CPU和输入/输出设备的利用率;

文件管理：解决文件资源的存储、共享、保密和保护等问题。

不同的嵌入式系统的EOS所包含的组件可能各不相同，内核设计也可能各不相同的，完全取决于系统的设计以及实际的应用需求。

嵌入式操作系统的特点：

①可装卸性。开放性、可伸缩性的体系结构。

②强实时性。EOS实时性一般较强，可用于各种设备控制当中。

③统一的接口。提供各种设备驱动接口。

④操作方便、简单、提供友好的*形GUI，*形界面，追求易学易用。

⑤提供强大的网络功能，支持TCP/IP协议及其它协议，提供TCP/UDP/IP/PPP协议支持及统一的MAC访问层接口，为各种移动计算设备预留接口。

⑥强稳定性，弱交互性。嵌入式系统一旦开始运行就不需要用户过多的干预，这就要负责系统管理的EOS具有较强的稳定性。嵌入式操作系统的用户接口一般不提供操作命令，它通过系统的调用命令向用户程序提供服务。

⑦固化代码。在嵌入式系统中，嵌入式操作系统和应用软件被固化在嵌入式系统计算机的ROM中。辅助存储器在嵌入式系统中很少使用，因此，嵌入式操作系统的文件管理功能应该能够很容易地拆卸，而用各种内存文件系统。

⑧更好的硬件适应性，也就是良好的移植性。

拓展：有哪些常见的嵌入式操作系统

常见的嵌入式系统有这么多：

Linux、uClinux、WinCE、PalmOS、Symbian、eCos、uCOS-II、VxWorks、pSOS、Nucleus、ThreadX 、Rtems 、QNX、INTEGRITY、OSE、C Executive、autosar......

什么是嵌入式操作系统?

嵌入式操作系统是一种支持嵌入式系统应用的操作系统软件，它是嵌入式系统的重要组成部分。嵌入时操作系统具有通用操作系统的基本特点，能够有效管理复杂的系统资源，并且把硬件虚拟化。

从应用角度可分为通用型嵌入式操作系统和专用型嵌入式操作系统。常见的通用型嵌入式操作系统有Linux、VxWorks、Windows CE.net等。常用的专用型嵌入式操作系统有Smart Phone、Pocket PC、Symbian等。

按实时性可分为两类：

实时嵌入式操作系统主要面向控制、通信等领域。如WindRiver公司的VxWorks、ISI的pSOS、QNX系统软件公司的QNX、ATI的Nucleus，很多汽车电子行业都是利用实时性很强的操作系统等。

非实时嵌入式操作系统主要面向消费类电子产品。这类产品包括PDA、移动电话、机顶盒、电子书、WebPhone等。如微软面向手机应用的Smart Phone操作系统。

嵌入式系统的设计和实现而言，基本上需要四种不同的工作：系统设计工作，硬件设计工作，驱动程序和操作系统移植工作和应用程序设计开发工作。

1、系统设计工作

在系统的设计阶段，系统分析师将根据需求确定系统的硬件的基本构成，根据系统的需求选择使用那种处理器，使用哪种操作系统，使用那些软件开发工具。系统分析师往往是较为完整的参与过嵌入式系统设计的全过程，对于系统应用的行业较为了解，对于嵌入式系统本身的开发流程十分清楚的人。

2、硬件设计工作

系统硬件设计人员需要根据系统分析师的设计结果，进行硬件原理*的设计。通常需要硬件设计人员熟悉嵌入式系统的硬件构成。硬件设计人员需要了解常用的嵌入式系统处理器，存储器(Flash，SDRAM)，以太网MAC芯片，音频/*编解码芯片，电源管理芯片，总线接口电路 (USB,PCI)，液晶显示模块，可编程逻辑器件(FPGA/CPLD)，无线网络通信模块(Bluetooth,WLAN,GPRS)等硬件电路构成元素的基本工作原理，连接使用方法，使用注意事项，基本调试方法等内容。在网络上能找到很多公司的评估板的原理*，对于这些原理*要仔细研究，摸清处理器同存储器，网卡，液晶模块等器件的连接方法和原因。通过对这些电路的研究，能够较快地了解整个嵌入式系统的构成，这些电路同实际产品中的电路虽有一定差别的，特别是对于手持设备，但这些差别不影响初学者学习嵌入式系统的硬件设计基本构成。

1)学习 Linux系统安装、 常用命令、应用程序安装。

2) 学习 Linux 下的 C 编程、这本书必学《UNIX 环境高级编程》、《UNIX　网络编程》，Rechard Stevens 写的.，C 高手大都学习过 《C 和指针》、《C 缺陷与陷阱》、《高质量C/C++编程指南》、《C 专家编程》、《The C programming Language》

3)程序员大都要学：数据结构，嵌入式程序员数据结构必学!

4)底层开发人员大都要学：微机原理、计算机体系结构，嵌入式开发人员必学!

5)单片机可以让一个从事软件开发的人了解和如何操作硬件，有必要学，因为一开始就从 ARM 入手，不太现实!

6)ARM 体系结构，其中有汇编。

7)数字电路有必要学习，不然你在做底层开发时真的会不知道怎么看原理*，起码也得懂与或门吧。

8)ARM + Linux 应用程序开发。(前提是要有开发板)

9)要做底层开发，就必须知道软硬件之间是如何衔接和配合工作的，那么电子技术应该要好好学习了，很多时候会用到模拟电路知识，这是区别好手与菜鸟的不同之处之一。

10)Linux 下的汇编要学，这样你才能真正了解你写的程序是如何在一个特定的硬件上跑的。这是区别好手与菜鸟的不同之处之二。

11)TCP/IP 协议栈要学，所有的嵌入式高手都得掌握的东西，这是区别好手与菜鸟的不同之处之三。

12)有了这些东西，拿下 Linux 驱动 已经不再话下，需要你去学习 Linux 内核源代码和Linux驱动程序设计，这是一个技术升华。

13)音频、*的解码译码技术你得学。

14)各种 IC ，各种 bootloader 你能够参与其开发设计。

15)自行设计开发新产品，新技术。

学到这个地步差不多要花个3年的时间吧。但是后面的路该怎么走呢?嵌入式系统性的东西搞了一个产品之后，基本上一些套路都摸清楚了。

不同的行业，对于系统的要求是不一样的，比如汽车行业，航空航天行业等一些高精度，高安全的需要对实时性要求非常之高，对于安全性和可靠性的要求非常严格。而有些行业比如消费类产品，娱乐类的，生活用具方面的对于用户体验是不一样的，数码产品对于一些*像声音的处理，要求更高，需要高清，高品质的。而对于一些通信设备类对于网络的应答数据传输要求就非常严格，等等。这些根据不同的要求，选择符合自己的操作系统，能对开发工作有更大的帮助。

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