1、嵌入式系統(tǒng)有無操作系統(tǒng)的區(qū)別摘 要：隨著電子技術(shù)的不斷進(jìn)步，嵌入式系統(tǒng)中使用嵌入式操作系統(tǒng)成為了一種趨勢(shì)和必要。各種不同的嵌入式操作系統(tǒng)有著不同的功能和特點(diǎn)，因此對(duì)嵌入式系統(tǒng)引入操作系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了簡單的比較。著重說明了嵌入式操作系統(tǒng)的特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)；操作系統(tǒng)；區(qū)別1. 引言隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,從PC時(shí)代過渡到了3C(計(jì)算機(jī)、通信、消費(fèi)電子)合一的后PC時(shí)代。后PC時(shí)代里,嵌入式系統(tǒng)扮演了越來越重要的角色,被廣泛應(yīng)用于信息電器、移動(dòng)計(jì)算機(jī)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和工控仿真等領(lǐng)域。完成簡單功能的嵌入式系統(tǒng)一般不需要操作系統(tǒng),但是隨著所謂后PC時(shí)代的來臨,嵌入式系

2、統(tǒng)設(shè)計(jì)日趨復(fù)雜,嵌入式操作系統(tǒng)就必不可少了。2. 正文嵌入式系統(tǒng)是將計(jì)算機(jī)直接嵌入至系統(tǒng)中。它根據(jù)應(yīng)用的要求，將操作系統(tǒng)和功能軟件集成與計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)軟件與硬件一體化。嵌入式操作系統(tǒng)是隨著嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展出現(xiàn)的。嵌入式操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)嵌入式系統(tǒng)的全部軟、硬件資源的分配和調(diào)度，控制協(xié)調(diào)等活動(dòng)，能夠通過裝卸模塊進(jìn)行功能配置，體現(xiàn)所在系統(tǒng)的特征。1. 嵌入式操作系統(tǒng)具有很高的實(shí)時(shí)性。所謂實(shí)時(shí)性，其核心含義在于操作系統(tǒng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確完成應(yīng)該做的事情，并且操作系統(tǒng)的執(zhí)行線索是確定的，而不是單純的速度快。大多數(shù)嵌入式操作系統(tǒng)工作在對(duì)實(shí)時(shí)性要求很高的場(chǎng)合，主要對(duì)儀器設(shè)備的動(dòng)作進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制，這種動(dòng)作具

3、有嚴(yán)格的、機(jī)械的時(shí)序。如果沒有操作系統(tǒng)的話這些都難以實(shí)現(xiàn)。2. 嵌入式操作系統(tǒng)具有可裁剪性。可根據(jù)具體應(yīng)用定制系統(tǒng)，使系統(tǒng)對(duì)資源的需求最小，利用率最高。從硬件環(huán)境來看，嵌入式環(huán)境的硬件環(huán)境只有標(biāo)準(zhǔn)化的CPU，沒有標(biāo)準(zhǔn)的存儲(chǔ)、I/O和顯示器單元。從應(yīng)用環(huán)境來看，嵌入式操作系統(tǒng)面向單一設(shè)備的固定的應(yīng)用。從開發(fā)界面來看，嵌入式試圖為開發(fā)人員提供一個(gè)讓開發(fā)人員可以自主控制系統(tǒng)的所有資源?？刹眉粜詭Ыo用戶的一個(gè)最直接的好處是硬件成本降低。由于設(shè)備中只包含應(yīng)用程序用到的那不人操作系統(tǒng)功能，這就使得系統(tǒng)變得簡單、易把握，從而提高系統(tǒng)的可靠性。3. 嵌入式操作系統(tǒng)具有高可靠性。一般嵌入式系統(tǒng)一旦開始運(yùn)行就不需

4、要人的過多干預(yù)。在這種條件下，要求負(fù)責(zé)系統(tǒng)管理的嵌入式操作系統(tǒng)具有較高的穩(wěn)定性和可靠性。若嵌入式系統(tǒng)無操作系統(tǒng)的話可靠性會(huì)很差。嵌入式系統(tǒng)提供的資源有限，由于硬件的限制，嵌入式操作系統(tǒng)必須小巧簡潔。對(duì)于系統(tǒng)來說，組成越簡單，性能越可靠；組成越復(fù)雜，故障概率越大是一個(gè)常理。局部的不足會(huì)導(dǎo)致整體的缺陷，系統(tǒng)中任何部分的不可靠都會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)整體的不可靠。此外，嵌入式操作系統(tǒng)絕大部分系統(tǒng)代碼時(shí)用C編寫的，具有良好的移植性。不僅如此，系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，系統(tǒng)調(diào)用的時(shí)間可以預(yù)測(cè)。雖然系統(tǒng)調(diào)用的執(zhí)行時(shí)間不是一個(gè)固定值，但是其最大執(zhí)行時(shí)間可以確定，從而能對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的最好情況和最壞情況作出精確地估計(jì)。下表是簡單總結(jié)

5、上述關(guān)于嵌入式操作系統(tǒng)有無操作系統(tǒng)性能比較內(nèi)容的表格。表 嵌入式系統(tǒng)有無操作系統(tǒng)性能比較系統(tǒng)性能有操作系統(tǒng)無操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)性非常好較差可裁剪性開放性、可伸縮性體系結(jié)構(gòu)較差可靠性穩(wěn)定、可靠較差移植性良好無可確定性可確定執(zhí)行時(shí)間無與其他類型的操作系統(tǒng)相比，嵌入式操作系統(tǒng)具有以下一些特點(diǎn)。(1) 體積小。嵌入式系統(tǒng)有別于一般的計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)，它不具備像硬盤那樣大容量的存儲(chǔ)介質(zhì)，而大多使用閃存（ Flash Memory ）作為存儲(chǔ)介質(zhì)。這就要求嵌入式操作系統(tǒng)只能運(yùn)行在有限的內(nèi)存中，不能使用虛擬內(nèi)存，中斷的使用也受到限制。因此，嵌入式操作系統(tǒng)必須結(jié)構(gòu)緊湊，體積微小。(2) 實(shí)時(shí)性。大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)都是實(shí)

6、時(shí)系統(tǒng)，而且多是強(qiáng)實(shí)時(shí)多任務(wù)系統(tǒng)，要求相應(yīng)的嵌入式操作系統(tǒng)也必須是實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)作為操作系統(tǒng)的一個(gè)重要分支已成為研究的一個(gè)熱點(diǎn)，主要探討實(shí)時(shí)多任務(wù)調(diào)度算法和可調(diào)度性、死鎖解除等問題 。(3) 特殊的開發(fā)調(diào)試環(huán)境。提供完整的集成開發(fā)環(huán)境是每一個(gè)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人員所期待的。一個(gè)完整的嵌入式系統(tǒng)的集成開發(fā)環(huán)境一般需要提供的工具是編譯/連接器、內(nèi)核調(diào)試/跟蹤器和集成圖形界面開發(fā)平臺(tái)。其中的集成圖形界面開發(fā)平臺(tái)包括編輯器、調(diào)試器、軟件仿真器和監(jiān)視器等。(4) 固化代碼。在嵌入式系統(tǒng)中，嵌入式操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件被固化在嵌入式系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的ROM中。輔助存儲(chǔ)器在嵌入式系統(tǒng)中很少使用。因此，嵌入式操作系統(tǒng)的文件管理功能應(yīng)該能夠很容易地拆卸，而用各種內(nèi)存文件系統(tǒng)。 (5) 操作方便、簡單、提供友好的圖形GUI，圖形界面，易學(xué)易用。3. 結(jié)語嵌入式操作系統(tǒng)是嵌入式系統(tǒng)軟硬件資源的控制中心,它以盡量合理的有效方法組織多個(gè)用戶共享嵌入式系統(tǒng)的各種資源。嵌人式操作系統(tǒng)在系統(tǒng)實(shí)時(shí)高效性、硬件的相關(guān)依賴性、軟件固態(tài)化以及應(yīng)用的專用性等方面具有較為突出的特點(diǎn)。嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展對(duì)嵌入式操作系統(tǒng)提出了更高的要求。因此，對(duì)嵌入式操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)、用戶界面等諸多方面進(jìn)行深入研究，將有助于嵌入式系