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1.1 嵌入式系统 6 ~6 o! `9 Q: |- n, T! _ i5 c- D
7 `4 y; t. q$ F+ l. ^0 x 嵌入式系统是以嵌入式计算机为技术核心,面向用户、面向产品、面向应用,软硬件可裁减的,适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性能有严格要求的专用计算机系统。 * }; M$ D% e0 j/ x; l% V* @4 B
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嵌入式系统应具有的特点是:高可靠性;在恶劣的环境或突然断电的情况下,系统仍然能够正常工作;许多嵌入式应用要求实时性,这就要求嵌入式操作系统具有实时处理能力 ;嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起,它的升级换代也是具体产品同步进行;嵌入式系统中的软件代码要求高质量、高可靠性,一般都固化在只读存储器中或闪存中,也就是说软件要求固态化存储,而不是存储在磁盘等载体中。 : e f% G& s+ b( ~! ?
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1.2 嵌入式操作系统
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1 I7 K8 `- B9 n. e* I$ ~ 嵌入式操作系统EOS(Embedded Operating System)是一种用途广泛的系统软件,过去它主要应用于工业控制和国防系统领域。EOS负责嵌入系统的全部软、硬件资源的分配、调度作,控制、协调并发活动;它必须体现其所在系统的特征,能够通过装卸某些模块来达到系统所要求的功能。目前,已推出一些应用比较成功的EOS产品系列。随着Internet技术的发展、信息家电的普及应用及EOS的微型化和专业化,EOS开始从单一的弱功能向高专业化的强功能方向发展。嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。EOS是相对于一般操作系统而方的,它除具备了一般操作系统最基本的功能,如任务调度、同步机制、中断处理、文件处理等外,还有以下特点: 3 S6 R9 l! N U; b y# b
2 _/ l& Y3 p5 `. c1 o- r1 t①可装卸性。开放性、可伸缩性的体系结构。 , V2 X6 U. l/ \ _, L3 s& P4 Y/ v
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②强实时性。EOS实时性一般较强,可用于各种设备控制当中。
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) I& b+ b; q3 Y& j③统一的接口。提供各种设备驱动接口。
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, b5 E0 Q" R9 N1 a7 g3 r% U④操作方便、简单、提供友好的图形GUI,图形界面,追求易学易用。 3 z/ d4 X" l+ {6 d. s' }% T
0 t$ V4 X+ s0 z3 G" V: e⑤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。
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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。 $ D J; h9 j" a7 `# i5 n& }% u/ c9 l
. u+ G& m( V, U, I/ H; R1 T⑦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。
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⑧更好的硬件适应性,也就是良好的移植性。
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国际上用于信息电器的嵌入式操作系统有40种左右。现在,市场上非常流行的EOS产品,包括3Com公司下属子公司的Palm OS,全球占有份额达50%,Microsoft公司的Windows CE不过29%。在美国市场,Palm OS更以80%的占有率远超Windows CE。开放源代码的Linux很适于做信息家电的开发。比如:中科红旗软件技术有限公司开发的红旗嵌入式Linux和美商网虎公司开发的基于Xlinux的嵌入式操作系统“夸克”。“夸克”是目前全世界最小的Linux,它有两具很突出的特点,就是体积小和使用GCS编码。 * P1 v+ A1 s. Y* }
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2 三种常用的嵌入式操作系统 8 J9 R4 j6 e1 H' q* y; M' D! q
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