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嵌入式操作系统按实时性分为几种类型?

  • 发布:嵌入式培训
  • 来源:嵌入式教程
  • 时间:2019-11-27 15:26

随着嵌入式系统功能和结构的多样化,传统的前后台控制程序已不能够很好的满足系统要求,需要嵌入式实时操作系统对系统软硬件资源进行合理、高效的分配和管理。嵌入式实时操作系统是目前嵌入式系统设计中的一个热点问题。本文阐述了嵌入式实时操作系统按实时性分为几种类型?,并对几种典型的嵌入式实时操作系统进行了简单的分析分析。

(1)VxWorks

VxWorks是美国WindRiver公司的产品,是目前嵌入式系统领域中应用很广泛,市场占有率比较高的嵌入式操作系统。VxWorks实时操作系统由400多个相对独立、短小精悍的目标模块组成,用户可根据需要选择适当的模块来裁剪和配置系统;提供基于优先级的任务调度、任务间同步与通信、中断处理、定时器和内存管理等功能,内建符合POSIX(可移植操作系统接口)规范的内存管理,以及多处理器控制程序;并且具有简明易懂的用户接口,在核心方面甚至町以微缩到8 KB。

(2) μC/OS-II

μC/OS-II是在μC-OS的基础上发展起来的,是美国嵌入式系统专家Jean J.Labrosse用C语言编写的一个结构小巧、抢占式的多任务实时内核。μC/OS-II能管理64个任务,并提供任务调度与管理、内存管理、任务间同步与通信、时间管理和中断服务等功能,具有执行效率高、占用空间小、实时性能优良和可扩展性强等特点。

(3)μClinux

μClinux是一种优秀的嵌入式Linux版本,其全称为micro-control Linux,从字面意思看是指微控制Linux。同标准的Linux相比,μClinux的内核非常小,但是它仍然继承了Linux操作系统的主要特性,包括良好的稳定性和移植性、强大的网络功能、出色的文件系统支持、标准丰富的API,以及TCP/IP网络协议等。因为没有MMU内存管理单元,所以其多任务的实现需要一定技巧。

(4)eCos

eCos(embedded Configurable operating system),即嵌入式可配置操作系统。它是一个源代码开放的可配置、可移植、面向深度嵌入式应用的实时操作系统。最大特点是配置灵活,采用模块化设计,核心部分由小同的组件构成,包括内核、C语言库和底层运行包等。每个组件可提供大量的配置选项(实时内核也可作为可选配置),使用eCos提供的配置工具可以很方便地配置,并通过不同的配置使得eCos能够满足不同的嵌入式应用要求。

这4种嵌入式实时操作系统在嵌入式系统的应用非常广泛,但是又具有各自的特点。根据上述比较,归纳出各自的适用领域。小编做了一下几点分析:

①VxWorks是一套娄似于Unix的实时操作系统,它内建了符合POSIX规范的内存管理,以及多处理器控制程序,并且具有简明易懂的用户接口,在核心方面甚至可以微缩到8 KB。它由400多个相对独立的、短小精悍的目标模块组成,用户可根据需要选择适当模块来裁剪和配置系统,有效地保证了系统的安全性和可靠性。它被广泛地应用在通信、军事、航空、航天等高尖技术及实时性要求极高的领域,尤其是在许多关键应用方面,VxWorks还是一枝独秀。例如,美国波音公司就在其最新的787客机中采用了此操作系统;而在外层空间探索领域,VxWorks则一直是美国太空总署NASA的最爱。

②μC/OS-II是一个结构简单、功能完备和实时性很强的嵌入式操作系统内核,适合于广大的嵌入式系统开发人员和爱好者入门学习,以及高校教学和科研。μC/OSII很适合开发那些对系统要求不是很苛刻,且RAM和ROM有限的各种小型嵌入式系统设备。

③μClinux最大特点在于针对无MMU处理器设计,可以利用功能强大的Linux资源,因此适合开发对事件要求不高的小容量、低成本的各类产品,特别适用于开发与网络应用密切相关的嵌入式设备或者PDA设备。例如,CISCO公司的2500/3000/4000路由器就是基于μClinux操作系统开发的。

④eCos最大特点是配置灵活,而月是面向深度嵌入 式应用的,很适合用于一些商业级或工业级对成本敏感的嵌入式系统,例如消费电子类领域中的一些应用。

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