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隨著嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的廣泛普及，選擇一個(gè)合適的嵌入式操作系統(tǒng)對(duì)于開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)非常重要。而在嵌入式領(lǐng)域，最常用的兩種操作系統(tǒng)分別是Linux和RTOS，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)，本文將從多個(gè)方面解釋兩者之間的區(qū)別。
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一、定位不同
Linux是一種標(biāo)準(zhǔn)的面向服務(wù)器和桌面系統(tǒng)的操作系統(tǒng)，它被廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)和服務(wù)器等龐大的系統(tǒng)中，應(yīng)用范圍非常廣泛。而RTOS則專(zhuān)注于嵌入式領(lǐng)域，它是為實(shí)時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，著重于成本、資源開(kāi)銷(xiāo)和響應(yīng)速度等因素。因此，RTOS對(duì)于實(shí)時(shí)任務(wù)的響應(yīng)比較快，而Linux則更適合于那些復(fù)雜的任務(wù)，它通常不需要那么快的響應(yīng)速度。
二、內(nèi)核不同
Linux內(nèi)核是一個(gè)完整的操作系統(tǒng)內(nèi)核，逐漸增長(zhǎng)發(fā)展而來(lái)。它支持多任務(wù)、多用戶(hù)，具有良好的可擴(kuò)展性、安全性和穩(wěn)定性。而RTOS更加注重響應(yīng)速度和資源使用率，一般來(lái)說(shuō)它的內(nèi)核是非常輕量級(jí)的，只允許單個(gè)應(yīng)用程序在其上運(yùn)行。
三、實(shí)時(shí)性不同
實(shí)時(shí)性是嵌入式系統(tǒng)中最為重要的特性之一。RTOS的調(diào)度器和內(nèi)核被優(yōu)化為實(shí)時(shí)任務(wù)處理，使得它們能夠在特定時(shí)間內(nèi)優(yōu)先處理任務(wù)。而Linux則需要處理大量的系統(tǒng)調(diào)度和各種其他任務(wù)，導(dǎo)致其實(shí)時(shí)性較差。如果對(duì)實(shí)時(shí)任務(wù)的響應(yīng)要求非常高，則應(yīng)該選擇RTOS。
四、性能不同
RTOS通常比Linux具有更高的性能。它的內(nèi)核大多非常簡(jiǎn)單，因此可以在資源受限的設(shè)備上運(yùn)行。在CPU、RAM和存儲(chǔ)器等硬件資源有限的條件下，RTOS可以更好地利用資源。另外，搭載RTOS的設(shè)備在啟動(dòng)時(shí)間和恢復(fù)時(shí)間上也具有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗恍枰A(yù)處理大量代碼和數(shù)據(jù)，而是直接啟動(dòng)應(yīng)用程序。
五、支持不同
Linux有大量的應(yīng)用程序和開(kāi)發(fā)工具可以使用，它也有一個(gè)龐大的社區(qū)提供支持和開(kāi)發(fā)幫助。而RTOS則主要是為裸機(jī)程序和實(shí)時(shí)嵌入式應(yīng)用提供支持，與Linux的應(yīng)用和工具數(shù)量相比，其可能更少一些。但是，這也意味著RTOS幾乎可以在任何硬件上運(yùn)行，具有更廣泛的適用性。
六、開(kāi)發(fā)者技能不同
Linux是一個(gè)大型的操作系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)者需要通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的學(xué)習(xí)和實(shí)踐掌握它的技能。因此，想要成為一名優(yōu)秀的Linux開(kāi)發(fā)者需要時(shí)間和耐心。而RTOS則通常使用C/C++操作系統(tǒng)，并且實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的學(xué)習(xí)門(mén)檻相對(duì)較低，因此很容易就可以掌握。
嵌入式應(yīng)用在不斷的發(fā)展中，Linux和RTOS都屬于嵌入式領(lǐng)域中比較重要的操作系統(tǒng)。雖然它們?cè)谀承┓矫娣浅Ｏ嗨?，但是它們的目?biāo)不同，特性和優(yōu)點(diǎn)也各不相同。選擇適合自己的操作系統(tǒng)可以幫助開(kāi)發(fā)者更好地開(kāi)發(fā)出高性能、高效率、高質(zhì)量的嵌入式應(yīng)用程序，取得更好的開(kāi)發(fā)效果。
相關(guān)問(wèn)題拓展閱讀：
- 什么是嵌入式操作系統(tǒng)?
- 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)有哪些?
什么是嵌入式操作系統(tǒng)?
嵌入式操作系統(tǒng)EOS（Embedded）是一種用途廣泛的系統(tǒng)軟件，過(guò)去它主要應(yīng)用于工業(yè)控制和國(guó)防系統(tǒng)領(lǐng)域。EOS負(fù)責(zé)嵌人系統(tǒng)的全部軟、硬件資源的分配、調(diào)度工作，控制協(xié)調(diào)并發(fā)活動(dòng)；它必須體現(xiàn)其所在系統(tǒng)的特征，能夠通過(guò)裝卸某些模塊來(lái)達(dá)到系統(tǒng)所要求的功能。目前，已推出一些應(yīng)用比較神隱成功的EOS產(chǎn)品系列。隨著Internet技術(shù)的發(fā)展、信息家電的普及應(yīng)用及EOS的微型化肢禪和專(zhuān)業(yè)化，EOS開(kāi)始從單一的弱功能向高專(zhuān)業(yè)化的強(qiáng)功能方向發(fā)展。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(lài)性、軟件固態(tài)化以及應(yīng)用的專(zhuān)用性等方面具有較為突出的特點(diǎn)。EOS是相對(duì)于一般操作系統(tǒng)而言的，它除具備了一般操作系統(tǒng)最基本的功能，如任務(wù)調(diào)度、同步機(jī)制、中斷處理、文件功能等外，還有以下特點(diǎn)：
(1)可裝卸性。開(kāi)放性、可伸縮性的體系結(jié)構(gòu)。
(2)強(qiáng)實(shí)時(shí)性。EOS實(shí)時(shí)性一般較強(qiáng)，可用于各種設(shè)備控制當(dāng)中。
(3)統(tǒng)一的接口。提供各種設(shè)備驅(qū)動(dòng)接日.
(4)操作方便、簡(jiǎn)單、提供友好的圖形GUI，圖形界面，追求易學(xué)易用.
(5)提供強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能，支持TCP門(mén)P協(xié)議及其它協(xié)議，提供TCP／UDP／IP／PPP協(xié)議支持及統(tǒng)一的MAC訪問(wèn)層接口，為各種移動(dòng)計(jì)算設(shè)備預(yù)留接口.
(6)強(qiáng)穩(wěn)定性，弱交互性。嵌入式系統(tǒng)一旦開(kāi)始運(yùn)行就不需要用戶(hù)過(guò)多的干預(yù)，這就要負(fù)責(zé)系統(tǒng)管理的EOS臭有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。嵌入式操作系統(tǒng)的用戶(hù)接日一般不提供操作命令，它通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用命令向用戶(hù)程序提供服務(wù)。
(7)固化代碼。在嵌入系統(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).
(8)更好的硬件適應(yīng)性，也就是良好的移植性.
國(guó)際上用于信息電器的嵌入式操作系統(tǒng)有40種左右?，F(xiàn)在，市場(chǎng)上非常流行的EOS產(chǎn)品，包括3Corn公司下屬子公司的PalmOS，全球占有份額達(dá)50％，MicroS。fi公司的Wind。wsCE不過(guò)29％。在美國(guó)市場(chǎng)，PalmOS更以80％的占有率遠(yuǎn)超WindowsCE。開(kāi)放源代碼的Linux很適于做信息家電的開(kāi)發(fā).
比如：中科紅旗軟件技術(shù)有限公司開(kāi)發(fā)的紅旗嵌入式Linux和美商網(wǎng)虎公司開(kāi)發(fā)的基于Xlinux的嵌人式操作系統(tǒng)“夸克”。“夸克”是目前全世界最小的Linux，它有兩個(gè)很突出的特點(diǎn)，就是體積小和使用GCS編碼。
常見(jiàn)的嵌入式系統(tǒng)有:Linux、uClinux、WinCE、PalmOS、Symbian、eCos、uCOS-II、VxWorks、pSOS、Nucleus、ThreadX、Rtems、QNX、INTEGRITY、OSE、CExecutive.
嵌入式操作系統(tǒng)的發(fā)展
1．引言
嵌入式操作系統(tǒng)與嵌入式系統(tǒng)密不可分。嵌入式系統(tǒng)主要由嵌入式微處理器、外圍硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)以及用戶(hù)的應(yīng)用程序等四個(gè)部分組成，它是集軟硬件于一體的可獨(dú)立工作的“器件”。
嵌入式技術(shù)的發(fā)展，大致經(jīng)歷了四個(gè)階段。
之一階段是以單芯片為核心的可編程控制器形式的系統(tǒng)，同時(shí)具有與監(jiān)測(cè)、伺服、指示設(shè)備相配合的功能。這種系統(tǒng)大部分應(yīng)用于一些專(zhuān)業(yè)性極強(qiáng)的工業(yè)控制系統(tǒng)中，一般沒(méi)有操作系統(tǒng)的支持，通過(guò)匯編語(yǔ)言編程對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行直接控制，運(yùn)行結(jié)束后清除內(nèi)存。
第二階段是以嵌入式CPU為基礎(chǔ)、以簡(jiǎn)單操作系統(tǒng)為核心的嵌入式系統(tǒng)。這一階段的歷瞎塵操作系統(tǒng)具有一定的兼容性和擴(kuò)展性，但用戶(hù)界面不夠友好。
第三階段是以嵌入式操作系統(tǒng)為標(biāo)志的嵌入式系統(tǒng)。這一階段系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：嵌入式操作系統(tǒng)能運(yùn)行于各種不同類(lèi)型的微處理器上，兼容性好；操作系統(tǒng)內(nèi)核精小、效率高，并且具有高度的模塊化和擴(kuò)展性；具備文件和目錄管理、設(shè)備支持、多任務(wù)、網(wǎng)絡(luò)支持、圖形窗口以及用戶(hù)界面等功能；具有大量的應(yīng)用程序接口（API），開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序簡(jiǎn)單；嵌入式應(yīng)用軟件豐富。
第四階段是以基于Internet為標(biāo)志的嵌入式系統(tǒng)，這是一個(gè)正在迅速發(fā)展的階段。目前大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)還孤立于Internet之外，但隨著Internet的發(fā)展以及Internet技術(shù)與信息家電、工業(yè)控制技術(shù)等結(jié)合日益密切，嵌入式設(shè)備與Internet的結(jié)合將代表著嵌入式技術(shù)的真正未來(lái)。
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(hù)界面等諸多方面進(jìn)行深入研究，將有助于嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展。
2．嵌入式操作系統(tǒng)的特點(diǎn)
2.1嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)人員對(duì)操作系統(tǒng)的依賴(lài)性
早期的硬件設(shè)備很簡(jiǎn)單，軟件的編程和調(diào)試工具也很原始，與硬件系統(tǒng)配套的軟件都必須從頭編寫(xiě)。程序大都采用宏匯編語(yǔ)言，調(diào)試是一件很麻煩的事。隨著系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，操作系統(tǒng)就顯得很必要。
（1）操作系統(tǒng)能有效管理越來(lái)越復(fù)雜的系統(tǒng)資源。
（2）操作系統(tǒng)能夠把硬件虛擬化，使得開(kāi)發(fā)人員從繁忙的驅(qū)動(dòng)程序移植和維護(hù)中解脫出來(lái)。
（3）操作系統(tǒng)能夠提供庫(kù)函數(shù)、驅(qū)動(dòng)程序、工具集以及應(yīng)用程序。
在70年代的后期，出現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)的操作系統(tǒng)。在80年代末，市場(chǎng)上出現(xiàn)了幾個(gè)著名的商業(yè)嵌入式操作系統(tǒng)，包括Vxwork、Neculeus、QNX和WindowsCE等，這些系統(tǒng)提供性能良好的開(kāi)發(fā)環(huán)境，提高了應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)效率。
2．2嵌入式操作系統(tǒng)的特點(diǎn)
與其他類(lèi)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(pán)那樣大容量的存儲(chǔ)介質(zhì)，而大多使用閃存（FlashMemory）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)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)(RTOS)。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(wèn)題。
（3）特殊的開(kāi)發(fā)調(diào)試環(huán)境。提供完整的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境是每一個(gè)嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員所期待的。一個(gè)完整的嵌入式系統(tǒng)的集成開(kāi)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(kāi)發(fā)平臺(tái)。其中的集成圖形界面開(kāi)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。
3．嵌入式操作系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r
國(guó)外嵌入式操作系統(tǒng)已經(jīng)從簡(jiǎn)單走向成熟，主要有Vxwork、QNX、PalmOS、WindowsCE等。國(guó)內(nèi)的嵌入式操作系統(tǒng)研究開(kāi)發(fā)有2種類(lèi)型，一類(lèi)是基于國(guó)外操作系統(tǒng)二次開(kāi)發(fā)完成的，如海信的基于WindowsCE的機(jī)頂盒系統(tǒng)；另一類(lèi)是中國(guó)自主開(kāi)發(fā)的嵌入式操作系統(tǒng)，如凱思集團(tuán)公司自主研制開(kāi)發(fā)的嵌入式操作系統(tǒng)HopenOS（“女?huà)z計(jì)劃”）等。
WindowsCE內(nèi)核較小，能作為一種嵌入式操作系統(tǒng)應(yīng)用到工業(yè)控制等領(lǐng)域。其優(yōu)點(diǎn)在于便攜性、提供對(duì)微處理器的選擇以及非強(qiáng)行的電源管理功能。內(nèi)置的標(biāo)準(zhǔn)通信能力使WindowsCE能夠訪問(wèn)Internet并收發(fā)E_mail或?yàn)g覽Web。除此之外，WindowsCE特有的與Windows類(lèi)似的用戶(hù)界面使最終用戶(hù)易于使用。WindowsCE的缺點(diǎn)是速度慢、效率低、價(jià)格偏高、開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序相對(duì)較難。
3Com公司的PalmOS在掌上電腦和PDA市場(chǎng)上獨(dú)占其霸主地位，它有開(kāi)放的操作系統(tǒng)應(yīng)用程序接口(API)，開(kāi)發(fā)商可根據(jù)需要自行開(kāi)發(fā)所需的應(yīng)用程序。
QNX是由加拿大QSSL公司開(kāi)發(fā)的分布式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),它由微內(nèi)核和一組共操作的進(jìn)程組成,具有高度的伸縮性,可靈活地剪裁，最小配置只占用幾十KB內(nèi)存。因此，可以廣泛地嵌入到智能機(jī)器、智能儀器儀表、機(jī)頂盒、通訊設(shè)備、PDA等應(yīng)用中去。
HopenOS是凱思集團(tuán)自主研制開(kāi)發(fā)的嵌入式操作系統(tǒng)，由一個(gè)體積很小的內(nèi)核及一些可以根據(jù)需要進(jìn)行定制的系統(tǒng)模塊組成。其核心HopenKernel一般為10KB左右大小，占用空間小，并具有實(shí)時(shí)、多任務(wù)、多線程的系統(tǒng)特征。
在眾多的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和嵌入式操作系統(tǒng)產(chǎn)品中，WindRiver公司的VxWorks是較為有特色的一種實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。VxWorks支持各種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，包括POSIX、ANSIC和TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。VxWorks運(yùn)行系統(tǒng)的核心是一個(gè)高效率的微內(nèi)核，該微內(nèi)核支持各種實(shí)時(shí)功能，包括快速多任務(wù)處理、中斷支持、搶占式和輪轉(zhuǎn)式調(diào)度。微內(nèi)核設(shè)計(jì)減輕了系統(tǒng)負(fù)載并可快速響應(yīng)外部事件。在美國(guó)宇航局的“極地登陸者”號(hào)、“深空二號(hào)”和火星氣候軌道器等登陸火星探測(cè)器上，就采用了VxWorks，負(fù)責(zé)火星探測(cè)器全部飛行控制，包括飛行糾正、載體自旋和降落時(shí)的高度控制等，而且還負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)收集和與地球的通信工作。目前在全世界裝有VxWorks系統(tǒng)的智能設(shè)備數(shù)以百萬(wàn)計(jì)，其應(yīng)用范圍遍及互聯(lián)網(wǎng)、電信和數(shù)據(jù)通信、數(shù)字影像、網(wǎng)絡(luò)、醫(yī)學(xué)、計(jì)算機(jī)外設(shè)、汽車(chē)、火控、導(dǎo)航與制導(dǎo)、航空、指揮、控制、通信和情報(bào)、聲納與雷達(dá)、空間與導(dǎo)彈系統(tǒng)、模擬和測(cè)試等眾多領(lǐng)域。
4．Linux
4．1嵌入式Linux的應(yīng)用開(kāi)發(fā)前景
Linux是個(gè)與生俱來(lái)的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，成熟而且穩(wěn)定。Linux是源代碼開(kāi)放軟件，不存在黑箱技術(shù)，任何人都可以修改它，或者用它開(kāi)發(fā)自己的產(chǎn)品。Linux系統(tǒng)是可以定制的，系統(tǒng)內(nèi)核目前已經(jīng)可以做得很小。一個(gè)帶有中文系統(tǒng)及圖形化界面的核心程序也可以做到不足1MB，而且同樣穩(wěn)定。Linux作為一種可裁減的軟件平臺(tái)系統(tǒng)，是發(fā)展未來(lái)嵌入設(shè)備產(chǎn)品的絕佳資源，遍布全球的眾多Linux愛(ài)好者又能給予Linux開(kāi)發(fā)者強(qiáng)大的技術(shù)支持。因此，Linux作為嵌入式系統(tǒng)新的選擇，是非常有發(fā)展前途的。
（1）與硬件芯片的緊密結(jié)合
后PC時(shí)代的智能設(shè)備已經(jīng)逐漸地模糊了硬件與軟件的界限，SOC系統(tǒng)（SystemOnChip）的發(fā)展就是這種軟硬件無(wú)縫結(jié)合趨勢(shì)的證明。隨著處理器片內(nèi)微碼的發(fā)展，在將來(lái)可能出現(xiàn)在處理器片內(nèi)嵌進(jìn)操作系統(tǒng)的代碼模塊。
嵌入式Linux的一大特點(diǎn)是：與硬件芯片(如SOC等)的緊密結(jié)合。它不是一個(gè)純軟件的Linux系統(tǒng)，而比一般操作系統(tǒng)更加接近于硬件。嵌入式Linux的進(jìn)一步發(fā)展，逐步地具備了嵌入式RTOS的一切特征：實(shí)時(shí)性及與嵌入式處理器的緊密結(jié)合。
（2）開(kāi)放的源代碼
嵌入式Linux的另一大特點(diǎn)是：代碼的開(kāi)放性。代碼的開(kāi)放性是與后PC時(shí)代的智能設(shè)備的多樣性相適應(yīng)的。代碼的開(kāi)放性主要體現(xiàn)在源代碼可獲得上，Linux代碼開(kāi)發(fā)就像是“集市式”開(kāi)發(fā)，任意選擇并按自己的意愿整合出新的產(chǎn)品。
對(duì)于嵌入式Linux，事實(shí)上是把BIOS層的功能實(shí)現(xiàn)在Linux的driver層。目前，在Linux領(lǐng)域，已經(jīng)出現(xiàn)了專(zhuān)門(mén)為L(zhǎng)inux操作系統(tǒng)定制的自由軟件的BIOS代碼，并在多款主板上實(shí)現(xiàn)此類(lèi)的BIOS層功能。
（3）嵌入式Linux與硬件芯片的緊密結(jié)合
對(duì)于許多信息家電的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，嵌入的性能指標(biāo)是最難滿足的，只有靠提高芯片的集成度與裝配密度來(lái)解決。嵌入式Linux與標(biāo)準(zhǔn)Linux的一個(gè)重要區(qū)別是嵌入式Linux與硬件芯片的緊密結(jié)合。這是一個(gè)不可逾越的難點(diǎn)，也是嵌入式Linux技術(shù)的關(guān)鍵之處。嵌入式Linux和商用專(zhuān)用RTOS一樣，需要編寫(xiě)B(tài)SP（BoardSupportPackage），這相當(dāng)于編寫(xiě)PC的BIOS。這不僅僅是嵌入式Linux的難點(diǎn)，也是使用商用專(zhuān)用RTOS開(kāi)發(fā)的難點(diǎn)。硬件芯片（SOC芯片或者是嵌入式處理器）的多樣性也決定了代碼開(kāi)放的嵌入式Linux的成功。嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展，必然導(dǎo)致軟硬件無(wú)縫結(jié)合的趨勢(shì)，逐漸地模糊了硬件與軟件的界限，在將來(lái)可能出現(xiàn)SOC片內(nèi)的操作系統(tǒng)代碼模塊。
隨著處理器片內(nèi)微碼的發(fā)展，在將來(lái)應(yīng)出現(xiàn)在處理器片內(nèi)嵌進(jìn)操作系統(tǒng)的代碼模塊,很顯然模塊將具有安全性好、健壯性強(qiáng)、代碼執(zhí)行效率高等特點(diǎn)。著眼于未來(lái)的嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展，我們基于對(duì)嵌入式Linux技術(shù)的深入研究，對(duì)嵌入式處理器及SOC系統(tǒng)的深刻理解和研究；對(duì)EDA技術(shù)的深入研究；對(duì)模擬數(shù)字混合集成電路芯片的深入研究；對(duì)SOC片內(nèi)進(jìn)行嵌入式Linux操作系統(tǒng)代碼的植入研究。此類(lèi)的研究有可能減輕系統(tǒng)開(kāi)發(fā)者對(duì)BSP開(kāi)發(fā)的難度要求，并使得嵌入式Linux能夠成為普及的嵌入式操作系統(tǒng)，而大大提高嵌入式Linux的易用性，提高其開(kāi)發(fā)出的高智能設(shè)備的安全性、穩(wěn)定性，同時(shí)也大大提高智能設(shè)備的計(jì)算能力、處理能力。
4．2部分嵌入式Linux產(chǎn)品
嵌入式Linux一般是按照嵌入式目標(biāo)系統(tǒng)的要求而設(shè)計(jì)，由一個(gè)體積很小的內(nèi)核及一些可以根據(jù)需要進(jìn)行隨意裁減的系統(tǒng)模塊組成。一般來(lái)說(shuō)整個(gè)系統(tǒng)所占用的空間不會(huì)超過(guò)幾M大小。目前，國(guó)外不少大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)和知名公司都加入了嵌入式Linux的開(kāi)發(fā)工作，較成熟的嵌入式Linux產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。
由美國(guó)新墨西哥理工學(xué)院開(kāi)發(fā)的基于標(biāo)準(zhǔn)Linux的嵌入式操作系統(tǒng)RTLinux，已成功地應(yīng)用于航天飛機(jī)的空間數(shù)據(jù)采集、科學(xué)儀器測(cè)控、電影特技圖像處理等領(lǐng)域。RTLinux開(kāi)發(fā)者并沒(méi)有針對(duì)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的特性重寫(xiě)Linux的內(nèi)核，這樣做工作量會(huì)非常大，而且要保證兼容性也非常困難。為此，RTLinux提供了一個(gè)精巧的實(shí)時(shí)內(nèi)核，并把標(biāo)準(zhǔn)的Linux核心作為實(shí)時(shí)核心的一個(gè)進(jìn)程同用戶(hù)的實(shí)時(shí)進(jìn)程一起調(diào)度，這樣做的好處是對(duì)Linux的改動(dòng)量最小，充分利用了Linux平臺(tái)下現(xiàn)有的豐富的軟件資源。
由嵌入式Linux行業(yè)主要廠商之一Lineo推出的Embedix，是根據(jù)嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)的特點(diǎn)重新設(shè)計(jì)的Linux發(fā)行版本。Embedix提供了超過(guò)25種的Linux系統(tǒng)服務(wù)，包括Web服務(wù)器等。系統(tǒng)需要最小8M內(nèi)存，3M只讀內(nèi)存或閃存。Embedix基于Linux2.2核心，并已經(jīng)成功地移植到了IntelX86和PowerPC處理器系列上。
由美國(guó)網(wǎng)虎公司推出的XLinux，號(hào)稱(chēng)是世界上最小的嵌入式Linux系統(tǒng)，核心只有143K字節(jié)，而且還在不斷減小。
致力于國(guó)產(chǎn)嵌入式Linux操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)的廣州博利思軟件公司推出的嵌入式Linux中文操作系統(tǒng)POCKETIX，基于標(biāo)準(zhǔn)的Linux內(nèi)核，并包括一些可以根據(jù)需要進(jìn)行定制的系統(tǒng)模塊。支持標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)和TCP／IP協(xié)議、支持標(biāo)準(zhǔn)的XWindow，中文支持采用國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)，提供桌面和窗口管理功能、帶WEB瀏覽器和文件管理器，并支持智能拼音和五筆字型輸入?？蛇m應(yīng)個(gè)人PDA、WAP手機(jī)、機(jī)頂盒等廣泛的智能信息產(chǎn)品。
4．3開(kāi)發(fā)嵌入式Linux的幾個(gè)問(wèn)題
（1）Linux的移植。如果Linux不支持選用的平臺(tái)，就需要把Linux內(nèi)核中與硬件平臺(tái)相關(guān)的部分改寫(xiě)，使之支持所選用的平臺(tái)。
（2）內(nèi)核的裁剪。嵌入式產(chǎn)品的可用資源比較少，所以它的內(nèi)核相對(duì)嵌入式系統(tǒng)來(lái)說(shuō)就顯得有點(diǎn)大，需要進(jìn)行剪裁到可利用的大小。
（3）桌面系統(tǒng)?，F(xiàn)代的操作系統(tǒng)如果沒(méi)有一個(gè)友好的界面是沒(méi)有說(shuō)服力的。現(xiàn)在的臺(tái)式機(jī)Linux系統(tǒng)使用了傳統(tǒng)的XWindow系統(tǒng)的模式—Client/Server結(jié)構(gòu)。和硬件有關(guān)的部分即是Server端，實(shí)現(xiàn)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的顯示接口；應(yīng)用程序通過(guò)對(duì)Server的服務(wù)請(qǐng)求，實(shí)現(xiàn)程序的顯示。在此之上，實(shí)現(xiàn)窗口的管理功能。但XWindow對(duì)于嵌入式系統(tǒng)來(lái)說(shuō)顯得很龐大?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)有MiniGUI，國(guó)外有MicroWindow，都在致力于嵌入式LinuxGUI的開(kāi)發(fā)。適用于嵌入式Linux上的XWindow的工作也在進(jìn)行。
（4）驅(qū)動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)。Linux內(nèi)核更新的很快，許多最新的硬件驅(qū)動(dòng)很快就被支持。但嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域是多種多樣的，所選用的硬件設(shè)備也不同，并且不可能都有Linux的驅(qū)動(dòng)程序，因此，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)也是重要的工作。
（5）應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)。
（6）中文的支持。
5．結(jié)束語(yǔ)
實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)有哪些?
問(wèn)題一：硬實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和軟實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)有什么不同？ 國(guó)際上常見(jiàn)的嵌入式操作系統(tǒng)大約有40種左，右如：Linux、uClinux、WinCE、PalmOS、Symbian、eCos、uCOS-II、VxWorks、pSOS、Nucleus、ThreadX 、Rtems 、QNX、INTEGRITY、OSE、C Executive 。他們基本可以分為兩類(lèi)，一類(lèi)是面向控制、通信等領(lǐng)域的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，如windriver公司的vxworks、isi的psos、qnx系統(tǒng)軟件公司的qnx、ati的nucleus等；另一類(lèi)是面向消費(fèi)電子產(chǎn)品的非實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，這類(lèi)產(chǎn)品包括個(gè)人數(shù)字助理(pda)、移動(dòng)、機(jī)頂盒、電子書(shū)、webphone等，系統(tǒng)有Microsoft的WinCE，3的Palm，以及Symbian和Google的Android等。
（一）VxWorks
VxWorks操作系統(tǒng)是美國(guó)WindRiver公司于1983年設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的一種嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS），是Tornado嵌入式開(kāi)發(fā)環(huán)境的關(guān)鍵組成部分。良好的持續(xù)發(fā)展能力、高性能的內(nèi)核以及友好的用戶(hù)開(kāi)發(fā)環(huán)境，在嵌人式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)領(lǐng)域逐漸占據(jù)一席之地。
VxWorks具有可裁剪微內(nèi)核結(jié)構(gòu)；高效的任務(wù)管理；靈活的任務(wù)間通訊；微秒級(jí)的中斷處理；支持POSIX 1003．1b實(shí)時(shí)擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)；支持多種物理介質(zhì)及標(biāo)準(zhǔn)的、完整的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等。
然而其價(jià)格昂貴。由于操作系統(tǒng)本身以及開(kāi)發(fā)環(huán)境都是專(zhuān)有的，價(jià)格一般都比較高，通常需花費(fèi)功0萬(wàn)元人民幣以上才能建起一個(gè)可用的開(kāi)發(fā)環(huán)境，對(duì)每一個(gè)應(yīng)用一般還要另外收取版稅。一般不通供源代碼，只提供二進(jìn)制代碼。由于它們都是專(zhuān)用操作系統(tǒng)，需要專(zhuān)門(mén)的技術(shù)人員掌握開(kāi)發(fā)技術(shù)和維護(hù)，所以軟件的開(kāi)發(fā)和維護(hù)成本都非常高。支持的硬件數(shù)量消肢有限。（二）Windows CE
Windows CE與Windows系列有較好的兼容性，無(wú)疑是Windows CE推廣的一大優(yōu)勢(shì)。其中WinCE3.0是一種針對(duì)小容量、移動(dòng)式、智能化、32位、了解設(shè)備的模塊化實(shí)時(shí)嵌人式操作系統(tǒng)。為建立針對(duì)掌上設(shè)備、無(wú)線設(shè)備的動(dòng)態(tài)應(yīng)用程序和服務(wù)提供了一種功能豐富的操作系統(tǒng)平臺(tái)，它能在多種處理器體系結(jié)構(gòu)上運(yùn)行，并且通常適用于那些對(duì)內(nèi)存占用空間具有一定限制的設(shè)備。它是從整體上為有限資源的平臺(tái)設(shè)計(jì)的多線程、完整優(yōu)先權(quán)、多任務(wù)的操作系統(tǒng)。它的模塊化設(shè)計(jì)允許它對(duì)從掌上電腦到專(zhuān)用的工業(yè)控制器的用戶(hù)電子設(shè)備進(jìn)行定制。操作系統(tǒng)的基本內(nèi)核需要至少200KB的ROM。由于嵌入式產(chǎn)品的體積、成本等方面有較嚴(yán)格的要求，所以處理器部分占用空間應(yīng)盡可能的小。系統(tǒng)的可用內(nèi)存和外存數(shù)量也要受限制，而嵌入式操作系統(tǒng)就運(yùn)行在有限的內(nèi)存（一般在ROM或快閃存儲(chǔ)器）中，因此就對(duì)操作系統(tǒng)的規(guī)模、效率等提出了較高的要求。從技術(shù)角度上講，銀渣Windows CE作為嵌入式操作系統(tǒng)有很多的缺陷：沒(méi)有開(kāi)放源代碼，使應(yīng)用開(kāi)發(fā)人員很難實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的定制；在效率、功耗方面的表現(xiàn)并不出色，而且和Windows一樣占用過(guò)的系統(tǒng)內(nèi)存，運(yùn)用程序龐大；拿搏世版權(quán)許可費(fèi)也是廠商不得不考慮的因素。（三）嵌入式Linux
這是嵌入式操作系統(tǒng)的一個(gè)新成員，其更大的特點(diǎn)是源代碼公開(kāi)并且遵循GPL協(xié)議，在近一年多以來(lái)成為研究熱點(diǎn)，據(jù)IDG預(yù)測(cè)嵌入式Linux將占未來(lái)兩年的嵌入式操作系統(tǒng)份額的50%。
由于其源代碼公開(kāi)，人們可以任意修改，以滿足自己的應(yīng)用，并且查錯(cuò)也很容易。遵從GPL，無(wú)須為每例應(yīng)用交納許可證費(fèi)。有大量的應(yīng)用軟件可用。其中大部分都遵從GPL，是開(kāi)放源代碼和免費(fèi)的?？梢陨约有薷暮髴?yīng)用于用戶(hù)自己的系統(tǒng)。有大量的免費(fèi)的優(yōu)秀的……>>
問(wèn)題二：實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)有哪些 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是保證在一定時(shí)間限制內(nèi)完成特定功能的操作系統(tǒng)。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)有硬實(shí)時(shí)和軟實(shí)時(shí)之分，硬實(shí)時(shí)要求在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)必須完成操作，這是在操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)保證的；軟實(shí)時(shí)則只要按照任務(wù)的優(yōu)先級(jí)，盡可能快地完成操作即可。我們通常使用的操作系統(tǒng)在經(jīng)過(guò)一定改變之后就可以變成實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。
例如，可以為確保生產(chǎn)線上的機(jī)器人能獲取某個(gè)物體而設(shè)計(jì)一個(gè)操作系統(tǒng)。在“硬”實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中，如果不能在允許時(shí)間內(nèi)完成使物體可達(dá)的計(jì)算，操作系統(tǒng)將因錯(cuò)誤結(jié)束。在“軟”實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中，生產(chǎn)線仍然能繼續(xù)工作，但產(chǎn)品的輸出會(huì)因產(chǎn)品不能在允許時(shí)間內(nèi)到達(dá)而減慢，這使機(jī)器人有短暫的不生產(chǎn)現(xiàn)象。一些實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是為特定的應(yīng)用設(shè)計(jì)的，另一些是通用的。一些通用目的的操作系統(tǒng)稱(chēng)自己為實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。但某種程度上，大部分通用目的的操作系統(tǒng)，如微軟的Windows NT或IBM的OS/390有實(shí)時(shí)系統(tǒng)的特征。這就是說(shuō)，即使一個(gè)操作系統(tǒng)不是嚴(yán)格的實(shí)時(shí)系統(tǒng)，它們也能解決一部分實(shí)時(shí)應(yīng)用問(wèn)題。
大體上，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）要求:
多任務(wù)
處理能被區(qū)分優(yōu)先次序的進(jìn)程線
一個(gè)中斷水平的充份數(shù)量
被裝入作為微型設(shè)備一部分的內(nèi)含小操作系統(tǒng)經(jīng)常要求實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。一些核心問(wèn)題能被考慮以符合實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的需求。然而，因?yàn)橄裨O(shè)備驅(qū)動(dòng)程序這樣的其他成份，也通常被特別的方法需要，一個(gè)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)通常比核心更大。
問(wèn)題三：實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)有哪些 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是保證在一定時(shí)間限制內(nèi)完成特定功能的操作系統(tǒng)。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)有硬實(shí)時(shí)和軟實(shí)時(shí)之分，硬實(shí)時(shí)要求在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)必須完成操作，這是在操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)保證的；軟實(shí)時(shí)則只要按照任務(wù)的優(yōu)先級(jí)，盡可能快地完成操作即可。我們通常使用的…
問(wèn)題四：操作系統(tǒng)都有哪些 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 上 1 目前當(dāng)下操作系統(tǒng)有PC端：Windows；Linux; Mac os; Unix;WAP端有：Android;ios
問(wèn)題五：實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)任務(wù) 在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中必然存在著若干個(gè)實(shí)時(shí)任務(wù)，這些任務(wù)通常與某些個(gè)外部設(shè)備相關(guān)，能反應(yīng)或控制相應(yīng)的外部設(shè)備，因而帶有某種程度的緊迫性?？蓮牟煌慕嵌葘?duì)實(shí)時(shí)任務(wù)加以分類(lèi)。1、 按任務(wù)執(zhí)行時(shí)是否呈現(xiàn)周期性變化來(lái)劃分：a、周期性實(shí)時(shí)任務(wù)外部設(shè)備周期性地發(fā)出激勵(lì)信號(hào)給計(jì)算機(jī)，要求它按照指定周期循環(huán)執(zhí)行，以便周期性的控制某種外部設(shè)備。b、非周期性實(shí)時(shí)任務(wù)外部設(shè)備所發(fā)出的激勵(lì)信號(hào)并無(wú)明顯的周期性，但都必須聯(lián)系著一個(gè)截止時(shí)間。 它又可分為開(kāi)始截止時(shí)間（任務(wù)在某時(shí)間以前必須開(kāi)始執(zhí)行）和完成截止時(shí)間（任務(wù)在某時(shí)間以前必須完成）兩部分。2、根據(jù)對(duì)截至?xí)r間的要求來(lái)劃分：a、硬實(shí)時(shí)任務(wù)b、軟實(shí)時(shí)任務(wù)
問(wèn)題六：windows實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)有哪些 Windows7、Windows8、Windows10，至少有這三款。
問(wèn)題七：實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的比較 實(shí)時(shí)系統(tǒng)與分時(shí)系統(tǒng)特征的比較（1）多路性。實(shí)時(shí)信息處理系統(tǒng)與分時(shí)系統(tǒng)一樣具有多路性。系統(tǒng)按分時(shí)原則為多個(gè)終端用戶(hù)服務(wù)；而對(duì)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，其多路性則主要表現(xiàn)在經(jīng)常對(duì)多路的現(xiàn)場(chǎng)信息進(jìn)行采集以及對(duì)多個(gè)對(duì)象或多個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。（2）獨(dú)立性。實(shí)時(shí)信息處理系統(tǒng)與分時(shí)系統(tǒng)一樣具有獨(dú)立性。每個(gè)終端用戶(hù)在向分時(shí)系統(tǒng)提出服務(wù)請(qǐng)求時(shí)，是彼此獨(dú)立的操作，互不干擾；而在實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中信息的采集和對(duì)對(duì)象的控制，也彼此互不干擾。（3）及時(shí)性。實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性的要求與分時(shí)系統(tǒng)類(lèi)似，都是以人所能接受的等待時(shí)間來(lái)確定；而實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的及時(shí)性，則是以控制對(duì)象所要求的開(kāi)始截止時(shí)間或完成截止時(shí)間來(lái)確定的，一般為秒級(jí)、百毫秒級(jí)直至毫秒級(jí)，甚至有的要低于100微秒。（4）交互性。實(shí)時(shí)信息處理系統(tǒng)具有交互性，但這里人與系統(tǒng)的交互，僅限于訪問(wèn)系統(tǒng)中某些特定的專(zhuān)用服務(wù)程序。它不像分時(shí)系統(tǒng)那樣能向終端用戶(hù)提供數(shù)據(jù)處理服務(wù)、資源共享等服務(wù)。（5）可靠性。分時(shí)系統(tǒng)要求系統(tǒng)可靠，相比之下，實(shí)時(shí)系統(tǒng)則要求系統(tǒng)高度可靠。因?yàn)槿魏尾铄e(cuò)都可能帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失甚至無(wú)法預(yù)料的災(zāi)難性后果。因此，在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，采取了多級(jí)容錯(cuò)措施來(lái)保證系統(tǒng)的安全及數(shù)據(jù)的安全。
問(wèn)題八：嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和軟實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的區(qū)別 嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)中采用的操作系統(tǒng)我們稱(chēng)為嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，它既是嵌入式操作系統(tǒng)，又是實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。作為一種嵌入式操作系統(tǒng)，它具有嵌入式軟件共有的可裁剪、低資源占用、低功耗等特點(diǎn)；而作為一種實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（本文對(duì)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)特性的討論僅限于強(qiáng)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，下面提到的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)也均指強(qiáng)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)），它與通用操作系統(tǒng)（如Windows、Unix、Linux等）相比有很大的差別，下面我們將通過(guò)比較這兩種操作系統(tǒng)之間的差別來(lái)逐步描述實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的主要特點(diǎn)。
我們?cè)谌粘９ぷ鲗W(xué)習(xí)環(huán)境中接觸最多的是通用操作系統(tǒng)，通用操作系統(tǒng)是由分時(shí)操作系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)，大部分都支持多用戶(hù)和多進(jìn)程，負(fù)責(zé)管理眾多的進(jìn)程并為它們分配系統(tǒng)資源。分時(shí)操作系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)原則是：盡量縮短系統(tǒng)的平均響應(yīng)時(shí)間并提高系統(tǒng)的吞吐率，在單位時(shí)間內(nèi)為盡可能多的用戶(hù)請(qǐng)求提供服務(wù)。由此可以看出，分時(shí)操作系統(tǒng)注重平均表現(xiàn)性能，不注重個(gè)體表現(xiàn)性能。如對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，注重所有任務(wù)的平均響應(yīng)時(shí)間而不關(guān)心單個(gè)任務(wù)的響應(yīng)時(shí)間，對(duì)于某個(gè)單個(gè)任務(wù)來(lái)說(shuō)，注重每次執(zhí)行的平均響應(yīng)時(shí)間而不關(guān)心某次特定執(zhí)行的響應(yīng)時(shí)間。通用操作系統(tǒng)中采用的很多策略和技巧都體現(xiàn)出了這種設(shè)計(jì)原則，如虛存管理機(jī)制中由于采用了LRU等頁(yè)替換算法，使得大部分的訪存需求能夠快速地通過(guò)物理內(nèi)存完成，只有很小一部分的訪存需求需要通過(guò)調(diào)頁(yè)完成，但從總體上來(lái)看，平均訪存時(shí)間與不采用虛存技術(shù)相比沒(méi)有很大的提高，同時(shí)又獲得了虛空間可以遠(yuǎn)大于物理內(nèi)存容量等好處，因此虛存技術(shù)在通用操作系統(tǒng)中得到了十分廣泛的應(yīng)用。類(lèi)似的例子還有很多，如Unix文件系統(tǒng)中文件存放位置的間接索引查詢(xún)機(jī)制等，甚至硬件設(shè)計(jì)中的Cache技術(shù)以及CPU的動(dòng)態(tài)分支預(yù)測(cè)技術(shù)等也都體現(xiàn)出了這種設(shè)計(jì)原則。由此可見(jiàn)，這種注重平均表現(xiàn)，即統(tǒng)計(jì)型表現(xiàn)特性的設(shè)計(jì)原則的影響是十分深遠(yuǎn)的。
實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，即RTOS（Real-TIme operating system），是指當(dāng)外界事件或數(shù)據(jù)產(chǎn)生時(shí)，能夠接受并以足夠快的速度予以處理，其處理的結(jié)果又能在規(guī)定的時(shí)間之內(nèi)來(lái)控制生產(chǎn)過(guò)程或?qū)μ幚硐到y(tǒng)作出快速響應(yīng)，并控制所有實(shí)時(shí)任務(wù)協(xié)調(diào)一致運(yùn)行的操作系統(tǒng)。對(duì)于實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，前面我們已經(jīng)提到，它除了要滿足應(yīng)用的功能需求以外，更重要的是還要滿足應(yīng)用提出的實(shí)時(shí)性要求，而組成一個(gè)應(yīng)用的眾多實(shí)時(shí)任務(wù)對(duì)于實(shí)時(shí)性的要求是各不相同的，此外實(shí)時(shí)任務(wù)之間可能還會(huì)有一些復(fù)雜的關(guān)聯(lián)和同步關(guān)系，如執(zhí)行順序限制、共享資源的互斥訪問(wèn)要求等，這就為系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的保證帶來(lái)了很大的困難。因此，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)所遵循的最重要的設(shè)計(jì)原則是：采用各種算法和策略，始終保證系統(tǒng)行為的可預(yù)測(cè)性(predictability)?？深A(yù)測(cè)性是指在系統(tǒng)運(yùn)行的任何時(shí)刻，在任何情況下，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的資源調(diào)配策略都能為爭(zhēng)奪資源(包括CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)帶寬等)的多個(gè)實(shí)時(shí)任務(wù)合理地分配資源，使每個(gè)實(shí)時(shí)任務(wù)的實(shí)時(shí)性要求都能得到滿足。與通用操作系統(tǒng)不同，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)注重的不是系統(tǒng)的平均表現(xiàn)，而是要求每個(gè)實(shí)時(shí)任務(wù)在最壞情況下都要滿足其實(shí)時(shí)性要求，也就是說(shuō)，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)注重的是個(gè)體表現(xiàn)，更準(zhǔn)確地講是個(gè)體最壞情況表現(xiàn)。舉例來(lái)說(shuō)，如果實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)的虛存技術(shù)，則一個(gè)實(shí)時(shí)任務(wù)執(zhí)行的最壞情況是每次訪存都需要調(diào)頁(yè)，如此累計(jì)起來(lái)的該任務(wù)在最壞情況下的運(yùn)行時(shí)間是不可預(yù)測(cè)的，因此該任務(wù)的實(shí)時(shí)性無(wú)法得到保證。從而可以看出在通用操作系統(tǒng)中廣泛采用的虛存技術(shù)在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中不宜直接采用。
由于實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)與通用操作系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)原則差別很大，因此在很多資源調(diào)度策略的選擇上……>>
問(wèn)題九：實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的特征 1）高精度計(jì)時(shí)系統(tǒng)計(jì)時(shí)精度是影響實(shí)時(shí)性的一個(gè)重要因素。在實(shí)時(shí)應(yīng)用系統(tǒng)中，經(jīng)常需要精確確定實(shí)時(shí)地操作某個(gè)設(shè)備或執(zhí)行某個(gè)任務(wù)，或精確的計(jì)算一個(gè)時(shí)間函數(shù)。這些不僅依賴(lài)于一些硬件提供的時(shí)鐘精度，也依賴(lài)于實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的高精度計(jì)時(shí)功能。2）多級(jí)中斷機(jī)制一個(gè)實(shí)時(shí)應(yīng)用系統(tǒng)通常需要處理多種外部信息或事件，但處理的緊迫程度有輕重緩急之分。有的必須立即作出反應(yīng)，有的則可以延后處理。因此，需要建立多級(jí)中斷嵌套處理機(jī)制，以確保對(duì)緊迫程度較高的實(shí)時(shí)事件進(jìn)行及時(shí)響應(yīng)和處理。3）實(shí)時(shí)調(diào)度機(jī)制實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)不僅要及時(shí)響應(yīng)實(shí)時(shí)事件中斷，同時(shí)也要及時(shí)調(diào)度運(yùn)行實(shí)時(shí)任務(wù)。但是，處理機(jī)調(diào)度并不能隨心所欲的進(jìn)行，因?yàn)樯婕暗絻蓚€(gè)進(jìn)程之間的切換，只能在確?！鞍踩袚Q”的時(shí)間點(diǎn)上進(jìn)行，實(shí)時(shí)調(diào)度機(jī)制包括兩個(gè)方面，一是在調(diào)度策略和算法上保證優(yōu)先調(diào)度實(shí)時(shí)任務(wù)；二是建立更多“安全切換”時(shí)間點(diǎn)，保證及時(shí)調(diào)度實(shí)時(shí)任務(wù)。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的特點(diǎn)IEEE 的實(shí)時(shí)UNIX分委會(huì)認(rèn)為實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)應(yīng)具備以下的幾點(diǎn):1、異步的事件響應(yīng)2、切換時(shí)間和中斷延遲時(shí)間確定3、優(yōu)先級(jí)中斷和調(diào)度4、搶占式調(diào)度
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