嵌入式操作系統(tǒng)有哪些

1、嵌入式操作系統(tǒng)有哪些?下面介紹國(guó)外和國(guó)內(nèi)常用的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。1. 國(guó)外著名的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)國(guó)外實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)已經(jīng)從簡(jiǎn)單走向成熟，有代表性的產(chǎn)品主要有VxWorks , QNX , PalmOS , Windows CE等，占據(jù)了機(jī)頂盒、PDA等的絕大部分市場(chǎng)。其實(shí)，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)并不是一個(gè)新生的事物，從 20世紀(jì)80年代起，國(guó)際上就有一些IT組織、公司開(kāi)始進(jìn)行商用嵌入式系統(tǒng)和專(zhuān)用操作系統(tǒng)的研發(fā)。（1）VxWorksVxWorks 操作系統(tǒng)是美國(guó) WindRiver 公司于1983年設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的一種實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。VxWorks擁有良好的持續(xù)發(fā)展能力、高性能的內(nèi)核以及良好的用戶開(kāi)發(fā)環(huán)境，在實(shí)時(shí)操作系 統(tǒng)領(lǐng)

2、域內(nèi)占據(jù)一席之地。它以其良好的可靠性和卓越的實(shí)時(shí)性被廣泛地應(yīng)用在通信、軍事、 航空、航天等高精尖技術(shù)及實(shí)時(shí)性要求極高的領(lǐng)域中，如衛(wèi)星通信、軍事演習(xí)、導(dǎo)彈制導(dǎo)、 飛機(jī)導(dǎo)航等。在美國(guó)的F-16、FA-18戰(zhàn)斗機(jī)，B-2隱形轟炸機(jī)和愛(ài)國(guó)者導(dǎo)彈上，甚至連1997年4月在火星表面登陸的火星探測(cè)器上也使用了VxWorks 。它是目前嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域中使用最廣泛、市場(chǎng)占有率最高的系統(tǒng)。它支持多種處理器，如 x86 , i960 , Sun Sparc , Moto-r ola MC68xxx , MIPS RX000 , Power PC, ARM , StrongARM 等。大多數(shù)的 VxW-orksAPI

3、 是專(zhuān)有的。（2）QNXQNX是一個(gè)實(shí)時(shí)的、可擴(kuò)充的操作系統(tǒng)；它部分遵循POSIX相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如POSIX.1b 實(shí)時(shí)擴(kuò)展；它提供了一個(gè)很小的微內(nèi)核以及一些可選的配合進(jìn)程。其內(nèi)核僅提供4種服務(wù)：進(jìn)程調(diào)度、進(jìn)程間通信、底層網(wǎng)絡(luò)通信和中斷處理，其進(jìn)程在獨(dú)立的地址空間中運(yùn)行。所有其他操作系統(tǒng)服務(wù)都實(shí)現(xiàn)為協(xié)作的用戶進(jìn)程，因此QNX內(nèi)核非常小巧（QNX4 . x大約為12KB）,而且運(yùn)行速度極快。這個(gè)靈活的結(jié)構(gòu)可以使用戶根據(jù)實(shí)際的需求，將系統(tǒng)配置成微小的嵌入式操作系統(tǒng)或包括幾百個(gè)處理器的超級(jí)虛擬機(jī)操作系 統(tǒng)。POSIX 表示可移植操作系統(tǒng)接口 （Portable Operating SystemInter

4、face, 縮寫(xiě)為 POSI X是為了讀音更像 UNIX）電氣和電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE ）最初開(kāi)發(fā)POSIX標(biāo)準(zhǔn)，是為了提高UNIX環(huán)境下應(yīng)用程序 的可移植性。然而,POSIX 并不局限于UNIX.許多其它的操作系統(tǒng)，例如DEC OpenVMS 和Windows NT，都支持 POSIX 標(biāo)準(zhǔn)，尤其是 IEEE Std.1003.1-1990（1995 年修訂）或 POSIX.1,POSIX.1 提供了源代碼級(jí)別的 C語(yǔ)言應(yīng)用編程接口（ API ）給操作系統(tǒng)的服務(wù)程序，例如 讀寫(xiě)文件.POSIX.1已經(jīng)被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 （ISO）所接受，被命名為ISO/IEC 9945-1:1990 標(biāo)準(zhǔn)。

5、POSIX現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)非常龐大的標(biāo)準(zhǔn)族，某些部分正處在開(kāi)發(fā)過(guò)程中。POSIX與IEEE 1003 和2003 家族的標(biāo)準(zhǔn)是可互換的（3）Palm OS3Com 公司的Palm OS在掌上電腦和 PDA市場(chǎng)上占有很大的市場(chǎng)份額。它有開(kāi)放的操作系統(tǒng)應(yīng)用程序接口 （API）,開(kāi)發(fā)商可以根據(jù)需要自行開(kāi)發(fā)所需的應(yīng)用程序。目前共有3500多個(gè)應(yīng)用程序可以運(yùn)行在Palm Pilot上。其中大部分應(yīng)用程序均為其他廠商和個(gè)人所開(kāi)發(fā)，使 Palm Pilot的功能得以不斷增多。這些軟件包括計(jì)算器、各種游戲、 電子寵物、地理信息等。在開(kāi)發(fā)環(huán)境方面，可以在 Windows 95/98/NT 以及Macinto

6、sh 下安裝Palm Pilot Desktop 。 Palm Pilot可以與流行的 PC平臺(tái)上的應(yīng)用程序（如Word , Excel等）進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。（4）Windows CEMicrosoft Windows CE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)控制器的用戶電子設(shè)備 進(jìn)行定制。操作系統(tǒng)的基本內(nèi)核至少需要200KB的ROM。（5）LynxOSLynx Real-time Systems 的LynxOS是一個(gè)分布式、嵌入式、可規(guī)模擴(kuò)展的實(shí)時(shí)操作 系統(tǒng)，它遵循 POSIX.1a , POSIX.1b 和 POS

7、IX.Ic 標(biāo)準(zhǔn)。LynxOS 支持線程概念，提供 256個(gè)全局用戶線程優(yōu)先級(jí)；提供一些傳統(tǒng)的、非實(shí)時(shí)系 統(tǒng)的服務(wù)特征，包括基于調(diào)用需求的虛擬內(nèi)存，一個(gè)基于Motif的用戶圖形界面，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)兼容的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)以及應(yīng)用開(kāi)發(fā)工具。Motif是開(kāi)放軟件基金（OSF ）于1989年推出的一個(gè)圖形用戶界面系統(tǒng)。由于它融合了多種圖形用戶界面產(chǎn)品中的優(yōu)點(diǎn)，因此得到了 OSF的所有成員及廣大第三方廠商的廣泛支持。目前 Motif 已作為軟件產(chǎn)品在OS/2、Unix、Sys V、OSF/1、VMS、Macintosh OS 、Ultrix 等48中操作系統(tǒng)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)，并可在 PC、工作站、小型機(jī)和大型機(jī)等各種計(jì)算

8、機(jī) 系統(tǒng)上運(yùn)行。為了講清楚Motif是什么概念.先講一下圖形用戶界面系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)（詳細(xì)的知識(shí)大家查 閱），一般的圖形用戶界面系統(tǒng)由六個(gè)層次構(gòu)成：桌面管理系統(tǒng)、用戶模型、窗口模型、顯 示模型、操作系統(tǒng)、硬件平臺(tái) .Motif位于用戶模型層.它建立在X Window系統(tǒng)之上，也就是說(shuō)它以X Window系統(tǒng)做顯示模型的窗口模型。Motif由工具箱（Motif Toolkit ）、用戶界面語(yǔ)言（UI-L ）、窗口管理程序（MWM ）、 風(fēng)格指南文檔（Style Guide ）等四部分組成：Motif Toolkit是一個(gè)具體的 X Toolkit 產(chǎn)品，它包括 Xt Intrinsics 、Mot

9、if 對(duì)象元類(lèi)集合和操縱這個(gè)對(duì)象元類(lèi)集合的簡(jiǎn)便函數(shù)等三個(gè)部分。利用Motif開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序通?？煞譃閮蓚€(gè)部分：一部分是有關(guān)應(yīng)用程序界面的代碼；另 一部分是關(guān)于應(yīng)用程序具體功能的代碼。一般來(lái)說(shuō)，應(yīng)用程序中這兩個(gè)部分是不會(huì)相互干擾的。比如說(shuō)菜單項(xiàng)位置的變動(dòng)、標(biāo)圖的更換就都不會(huì)影響應(yīng)用程序的功能?；谏鲜鍪聦?shí)，Motif引入了用戶界面語(yǔ)言來(lái)解決用戶界面的描述問(wèn)題。3. 象其他窗口管理程序一樣，Motif的窗口管理程序提供了一個(gè)對(duì)屏幕上的窗口進(jìn)行管理的手段，同時(shí)它頁(yè)強(qiáng)化了用戶界面視感的一致性.MWM支持Motif風(fēng)格指南所描述的各種窗口操作及顯示窗口時(shí)的各種約定。4. Motif的風(fēng)格指南以文檔的形式

10、說(shuō)明了在Motif環(huán)境下開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序時(shí)應(yīng)遵守的規(guī)范。（6）嵌入式Linux隨著Linux的迅速發(fā)展，嵌入式 Linux現(xiàn)在已經(jīng)有許多的版本，包括強(qiáng)實(shí)時(shí)的嵌入式Linux（如新墨西哥工學(xué)院的 RT-Linux 和堪薩斯大學(xué)的 KURT-Linux） 和一般的嵌入式 Linux 版本（如 uClinux 和 Pocket Linux 等）。其中，RT-Linux通過(guò)把通常的Linux任務(wù)優(yōu)先級(jí)設(shè)為最低，而所有的實(shí)時(shí)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)都 高于它，以達(dá)到既兼容通常的Linux任務(wù)又保證強(qiáng)實(shí)時(shí)性能的目的。另一種常用的嵌入式 Linux是uClinux，它是針對(duì)沒(méi)有 MMU的處理器而設(shè)計(jì)的。它不能 使用處理器的

11、虛擬內(nèi)存管理技術(shù)，它對(duì)內(nèi)存的訪問(wèn)是直接的，所有程序中訪問(wèn)的地址都是實(shí)際的物理地址。它專(zhuān)為嵌入式系統(tǒng)做了許多小型化的工作。由于嵌入式系統(tǒng)越來(lái)越追求數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化，因此原來(lái)在某些設(shè)備或領(lǐng)域中占主導(dǎo)地位的軟件系統(tǒng)越來(lái)越難以為繼，因?yàn)橐_(dá)到上述要求，整個(gè)系統(tǒng)必須是開(kāi)放的、提供標(biāo)準(zhǔn)的API ,并且能夠方便地與眾多第三方的軟硬件溝通。Linux主要特點(diǎn)如下：Linux是開(kāi)放源碼的，不存在黑箱技術(shù)，遍布全球的眾多Linux愛(ài)好者又是Linux開(kāi)發(fā)的強(qiáng)大技術(shù)后盾；Linux的內(nèi)核小、功能強(qiáng)大、運(yùn)行穩(wěn)定、系統(tǒng)健壯、效率高；Linux易于定制裁剪，在價(jià)格上極具競(jìng)爭(zhēng)力；Linux不僅支持x86 CPU ,還

12、可以支持其他數(shù)十種CPU芯片；有大量的且不斷增加的開(kāi)發(fā)工具，這些工具為嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)提供了良好的開(kāi)發(fā)環(huán)境；Linux沿用了 Unix的發(fā)展方式，遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，可以方便地獲得眾多第三方軟硬件廠商的 支持；Linux內(nèi)核的結(jié)構(gòu)在網(wǎng)絡(luò)方面是非常完整的，它提供了對(duì)十兆/百兆/千兆以太網(wǎng)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、令牌網(wǎng)、光纖網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)等多種聯(lián)網(wǎng)方式的全面支持。在圖像處理、文件管理及多任務(wù)支持等諸多方面，Linux的表現(xiàn)也都非常出色，不僅可以充當(dāng)嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，本身也是嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的好工具。（7）uC/OSuC/OS是源碼公開(kāi)的實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)。uC/OS- n的主要特點(diǎn)如下：公開(kāi)源代碼，系統(tǒng)透明，很容

13、易就能把操作系統(tǒng)移植到各個(gè)不同的硬件平臺(tái)上?？梢浦残詮?qiáng)，uC/OS- n絕大部分源碼是用 ANSI C寫(xiě)的，可移植性 （Portable） 較強(qiáng)。而與微處理器硬件相關(guān)的那部分是用匯編語(yǔ)言寫(xiě)的，已經(jīng)壓到最低限度，使得uC/OS- n便于移植到其他微處理器上?？晒袒瑄C/OS- n是為嵌入式應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，這就意味著，只要開(kāi)發(fā)者有固化（ROMable）手段（C編譯、連接、下載和固化），uC/OS- II可以嵌入到開(kāi)發(fā)者的產(chǎn)品中成為產(chǎn)品的一部分。可裁剪，通過(guò)條件編譯可以只使用uC/OS- n中應(yīng)用程序需要的那些系統(tǒng)服務(wù)程序，以減少產(chǎn)品中的uC/OS- n所需的存儲(chǔ)器空間（RAM和ROM）。占先式，u

14、C/OS- n完全是占先式 （Preemptive） 的實(shí)時(shí)內(nèi)核，這意味著 uC/OS- II總是 運(yùn)行就緒條件下優(yōu)先級(jí)最高的任務(wù)。大多數(shù)商業(yè)內(nèi)核也是占先式的，uC/OS- II在性能上和它們類(lèi)似。實(shí)時(shí)多任務(wù)，uC/OS- n不支持時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度法（Round-roblin Scheduling） 。該調(diào)度法適用于調(diào)度優(yōu)先級(jí)平等的任務(wù)?？纱_定性，全部uC/OS- II的函數(shù)調(diào)用與服務(wù)的執(zhí)行時(shí)間具有可確定性。由于uC/OS-II僅是一個(gè)實(shí)時(shí)內(nèi)核，這就意味著它不像其他實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)那樣提供給用戶的只是一些API函數(shù)接口，有很多工作往往需要用戶自己去完成。把uC/OS- n移植到目標(biāo)硬件平臺(tái)上也只是系

15、統(tǒng)設(shè)計(jì)工作的開(kāi)始，后面還需要針對(duì)實(shí)際的應(yīng)用需求對(duì)uC/OS- n進(jìn)行功能擴(kuò)展，包括底層的硬件驅(qū)動(dòng)、 文件系統(tǒng)、用戶圖形接口 （GUI）等，從而建立一個(gè)實(shí)用的RTOS。2. 國(guó)內(nèi)著名的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)國(guó)內(nèi)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)研究開(kāi)發(fā)有兩種類(lèi)型。一類(lèi)是中國(guó)自主開(kāi)發(fā)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，如電子科技大學(xué)嵌入式實(shí)時(shí)教研室和科銀公司聯(lián)合研制開(kāi)發(fā)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) Delta OS （道系統(tǒng)）、凱思公司的 Hopen OS （女蝸計(jì)劃）、 中科院北京軟件工程研制中心開(kāi)發(fā)的CASSPDA以及浙江大學(xué)自行研制開(kāi)發(fā)的嵌入式操作系統(tǒng)HBOS等；另一類(lèi)是基于國(guó)外操作系統(tǒng)二次開(kāi)發(fā)完成的，這類(lèi)操作系統(tǒng)大多是專(zhuān)用系統(tǒng)，在此就不對(duì)這類(lèi)系統(tǒng)進(jìn)行介

16、紹了。(1) DeltaOSDeltaOS是電子科技大學(xué)嵌入式實(shí)時(shí)教研室和科銀公司(專(zhuān)門(mén)從事嵌入式開(kāi)發(fā))聯(lián)合研制開(kāi)發(fā)的全中文的嵌入式操作系統(tǒng)，提供強(qiáng)實(shí)時(shí)和嵌入式多任務(wù)的內(nèi)核，任務(wù)響應(yīng)時(shí)間快速、確定，不隨任務(wù)負(fù)載大小改變，絕大部分的代碼由 C語(yǔ)言編寫(xiě)，具有很好的移植性。它適用于內(nèi)存要求較大、可靠性要求較高的嵌入式系統(tǒng)，主要包括嵌入式實(shí)時(shí)內(nèi)核DeltaCORE、嵌入式TCP/IP組件DeltaNET、嵌入式文件系統(tǒng) DeltaFILE 以及嵌入式圖形接口DeltaGUI 等。同時(shí)，它還提供了一整套的嵌入式開(kāi)發(fā)套件LamdaTOOL ,是國(guó)內(nèi)嵌入式領(lǐng)域內(nèi)不可多得的一整套嵌入式開(kāi)發(fā)應(yīng)用解決方案，已成功應(yīng)用于通信、網(wǎng)絡(luò)、信息家電等多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。(2) Hopen OSHopen OS是凱思集團(tuán)自主研制開(kāi)發(fā)的實(shí)時(shí)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Hopen Kernel的規(guī)模一般為10KB左右，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。(3) EEOSEEOS是中科院計(jì)算所組織開(kāi)發(fā)的開(kāi)放源碼的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。該實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)重點(diǎn)支持p-Java，要求一方面小型化，一方面能重用Linux的驅(qū)動(dòng)和其他模塊。中科院計(jì)算所將在 2-