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三种嵌入式操作系统的分析与比较

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

摘要:提要三种常用的嵌入式操作系统——Palm OS、Windows CE、Linux;在此基础上、分析、比较这三种嵌入式操作系统,给出它们之间的异同点及各自的适用范围。

    关键词:嵌入式系统 嵌入式操作系统 Palm OS Windows CE Linux

1 嵌入式系统与嵌入式操作系统

1.1 嵌入式系统

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。

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。

1.2 嵌入式操作系统

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:

①可装卸性。开放性、可伸缩性的体系结构。

②强实时性。EOS实时性一般较强,可用于各种设备控制当中。

③统一的接口。提供各种设备驱动接口。

④操作方便、简单、提供友好的图形GUI,图形界面,追求易学易用。

⑤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。

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。

⑦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。

⑧更好的硬件适应性,也就是良好的移植性。

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。

2 三种常用的嵌入式操作系统

2.1 Palm OS

Palm是3Com公司的产品,其操作系统为Palm OS。Palm OS是一种32位的嵌入式操作系统。Palm提供了串行通信接口和红外线传输接口,利用它可以方便地与其它外部设备通信、传输数据;拥有开放的OS应用程序接口,开发商可根据需要自行开发所需的应用程序。Palm OS是一套具有术强开放性的系统,现在有大约数千种专用为Palm OS编写的应用程序,从程序内容上看,小到个人管理、游戏,大到行业解决方案,Palm OS无所不包。在丰富的软件支持下,基于Palm

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