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嵌入式操作系統(tǒng)的功能
根據(jù)英國(guó)電氣工程師協(xié)會(huì)的定義，嵌入式系統(tǒng)為控制、監(jiān)視或輔助設(shè)備、機(jī)器或用于工廠運(yùn)作的設(shè)備。yjbys小編下面為你整理了關(guān)于嵌入式操作系統(tǒng)的功能，希望對(duì)你有所幫助。
嵌入式操作系統(tǒng)的功能
嵌入式操作系統(tǒng)是相對(duì)于一般操作系統(tǒng)而方的，它除具備了一般操作系統(tǒng)(嵌入式linux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、文件處理等外，嵌入式操作系統(tǒng)的功能還有以下兩個(gè)方面：
1.構(gòu)成一個(gè)易于編程的虛擬機(jī)平臺(tái)
嵌入式操作系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)虛擬機(jī)平臺(tái)，EOS把底層的硬件細(xì)節(jié)封裝起來(lái)，為運(yùn)行在它上面的軟件(如中間件軟件和各種應(yīng)用軟件)提供了一個(gè)抽象的編程接口。軟件開(kāi)發(fā)在這個(gè)編程接口的上進(jìn)行，而不直接與機(jī)器硬件層打交道。EOS所提供的編程接口實(shí)際上就是操作系統(tǒng)對(duì)外提供的系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)。
2.系統(tǒng)資源的管理者
嵌入式操作系統(tǒng)是一個(gè)系統(tǒng)資源的管理者，負(fù)責(zé)管理系統(tǒng)當(dāng)中的各種軟硬件資源，如處理器、內(nèi)存、各種I/O設(shè)備、文件和數(shù)據(jù)等，使得整個(gè)系統(tǒng)能夠高效、可靠地運(yùn)轉(zhuǎn)。
運(yùn)行在嵌入式環(huán)境中的EOS其目標(biāo)是為了完成某一項(xiàng)或有限項(xiàng)功能，而非通用型的操作系統(tǒng)，因此在性能和實(shí)時(shí)性方面有嚴(yán)格的限制，能耗、成本和可靠性通常是影響設(shè)計(jì)的重要因素，要求占用資源少，適合在有限存儲(chǔ)空間運(yùn)行，要求系統(tǒng)功能可以根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行剪裁、調(diào)整。
所有的EOS都有一個(gè)內(nèi)核(kernel)，內(nèi)核是系統(tǒng)當(dāng)中的一個(gè)組件，它包含了任務(wù)管理、存儲(chǔ)管理、輸入/輸出(I/O)設(shè)備管理和文件系統(tǒng)管理四個(gè)功能模塊。其中：
任務(wù)管理：對(duì)嵌入式系統(tǒng)中的運(yùn)行軟件進(jìn)行描述和管理，并完成處理機(jī)資源的分配與調(diào)度;
存儲(chǔ)管理：用來(lái)提高內(nèi)存的利用率，方便用戶(hù)的使用，并提供足夠的存儲(chǔ)空間;
I/O設(shè)備管理：方便設(shè)備的使用，提高CPU和輸入/輸出設(shè)備的利用率;
文件管理：解決文件資源的存儲(chǔ)、共享、保密和保護(hù)等問(wèn)題。
不同的嵌入式系統(tǒng)的EOS所包含的組件可能各不相同，內(nèi)核設(shè)計(jì)也可能各不相同的，完全取決于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及實(shí)際的應(yīng)用需求。
嵌入式操作系統(tǒng)的特點(diǎn)：
�、倏裳b卸性。開(kāi)放性、可伸縮性的體系結(jié)構(gòu)。
�、趶�(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。
�、劢y(tǒng)一的接口。提供各種設(shè)備驅(qū)動(dòng)接口。
�、懿僮鞣奖�、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/IP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。
�、迯�(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具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。嵌入式操作系統(tǒng)的用戶(hù)接口一般不提供操作命令，它通過(guò)系統(tǒng)的調(diào)用命令向用戶(hù)程序提供服務(wù)。
⑦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)。
�、喔玫挠布m應(yīng)性，也就是良好的移植性。
嵌入式操作系統(tǒng)的特點(diǎn)如下：
μClinux
μClinux是一種優(yōu)秀的嵌入式Linux版本，其全稱(chēng)為micro-control Linux，從字面意思看是指微控制Linux。
同標(biāo)準(zhǔn)的Linux相比，μClinux的內(nèi)核非常小，但它仍然繼承了Linux操作系統(tǒng)的主要特性，包括良好的穩(wěn)定性和移植性、強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能、出色的文件系統(tǒng)支持、標(biāo)準(zhǔn)豐富的API，以及TCP／IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等。因?yàn)闆](méi)有MMU內(nèi)存管理單元，所以其多任務(wù)的實(shí)現(xiàn)需要一定技巧。
μClinux在結(jié)構(gòu)上繼承了標(biāo)準(zhǔn)Linux的多任務(wù)實(shí)現(xiàn)方式，分為實(shí)時(shí)進(jìn)程和普通進(jìn)程，分別采用先來(lái)先服務(wù)和時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度，僅針對(duì)中低檔嵌入式CPU特點(diǎn)進(jìn)行改良，且不支持內(nèi)核搶占，實(shí)時(shí)性一般。
綜上可知，μClinux最大特點(diǎn)在于針對(duì)無(wú)MMU處理器設(shè)計(jì)，這對(duì)于沒(méi)有MMU功能的stm32f103來(lái)說(shuō)是合適的，但移植此系統(tǒng)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(chǔ)器，這就增加了硬件設(shè)計(jì)的成本。
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