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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。
、劢y一的接口。提供各種設備驅動接口。
、懿僮鞣奖、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。
、吖袒a。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。
、喔玫挠布m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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