基于Linux的嵌入式操作系统的研究现状及发展展望

LINUX 系统 驱动 命令 嵌入式 编程LINUX 系统 驱动 命令 嵌入式 编程LINUX 系统 驱动 命令 嵌入式 编程LINUX 系统 驱动 命令 嵌入式 编程LINUX 系统 驱动 命令 嵌入式 编程LINUX 系统 驱动 命令 嵌入式 编程LINUX 系统 驱动 命令 嵌入式 编程LINUX 系统 驱动 命令 嵌入式 编程LINUX 系统 驱动 命令 嵌入式 编程LINUX 系统 驱动 命令 嵌入式 编程

基于!"#$%的嵌入式操作系统的研究现状及发展展望

首都师范大学!中国科学院计算技术研究所计算机科学联合研究院"#$$$%&’

摘发展"

要!分析了当今主流的嵌入式!"#$%操作系统的特点!介绍了其研究现状!并展望了未来

嵌入式操作系统

关键词!嵌入式系统!"#$%

嵌入式系统是从"#世纪!"年代的$位单片机发展起来的%一般把基于单片机的系统叫做传统的嵌入式系统&!$位单片机只需要直接编写单一的控制程序就能工作!它解决的问题相对单一"要求的运算量不大"运算速度不高!但是在’#年代后期"随着互联网时代的来临"人类进入了后()时代%$#年代初出现()机时称为前

年的时间"而它在全球计算机产业界的影响却超过了之前的任何一个操作系统!3ADRJ是一个成熟#稳定的网络操作系统"将它作为嵌入式操作系统具有很多显著的优点!首先"3ADRJ的核心源代码是免费的"任何人都可以从互联网上得到!其次"3ADRJ的核心代码是开放的"所有人都可以根据自己的意图修改和定制"开发适合自己的产品!第三"3ADRJ核心代码可以裁减到!.#多字节"这可以大大地降低开发产品的成本和适应嵌入式系统的发展趋势!第四"3ADRJ核心代码采用移植性比较好的)语言编写"所以它可以很容易地移植到很多微处理器上!目前流行的嵌入式3ADRJ操作系统有$!)S3ADRJ#7*S

()时代&"许多电子设备需要增加*)(+,(联网的功能和

更加智能化#更高运行速度的要求$例如多媒体音频#视频图像数据的采集#传输和处理%如-(.#-(/01等&%图形界面和触摸屏技术%无线控制技术与相应的软件协议

%如234/*55*6#,789等&!面对这些需求"一方面"$位

单片机&感觉到力不从心’%另一方面"嵌入式开发厂商也不愿意投入很多的时间去开发那些开发周期很长的产品!新一代的嵌入式系统便在这样的情况下诞生了%以下把新一代的嵌入式系统简称&嵌入式系统’&!

嵌入式系统的定义有许多种"其中一种最直接和通俗的定义就是$一种专用的#控制特定设备的计算机系统!它的基本组成有三部分$嵌入式微处理器#嵌入式操作系统和在其上开发的应用程序"如图!所示!嵌入式微处理器是构成整个嵌入式系统的核心!它是嵌入式操作系统和开发应用程序的硬件平台!目前"嵌入式微处理器在市场上有很多"比较

图!

嵌入式系统的组成应用软件系统界面

嵌入式操作系统驱动程序

嵌入式微处理器

嵌入式系统

3ADRJ#/-2/8,H#6><?6>;3ADRJ#-5N*9K,G*93ADRJ#3PNH5G#2=RB)>;3ADRJ#/*S3ADRJ#-A?:<A等!下面对一些

主流嵌入式#$%&’操作系统各自的特点进行分析和介绍!

!’!!()"#$%&

!)S3ADRJ是3,N/5公司在3ADRJ"U#的基础上裁减

得到的!在!)S3ADRJ这个英文单词中"!表示-AV<:"小的意思")表示):D;<:="即控制"所以!)S3ADRJ就是-AW

V<:S):D;<:=S3ADRJ"字面上的理解就是&针对微控制领域

而设计的3ADRJ系统’!!)S3ADRJ内核要比原3ADRJ"U#内核小得多"但保留了3ADRJ操作系统的主要优点!

%!&内存管理!这部分是!)S3ADRJ与传统3ADRJ的最

大区别所在!标准3ADRJ是针对有--4的处理器设计的!在这种处理器上"虚拟地址被送到--4"把虚拟地址映射为物理地址!对于!)S3ADRJ来说"其设计针对没有

流行的有-:;:<:=>的."位嵌入式处理器系列$):=?@A<B系列#8<>C:DE>==系列#(:FB<()系列"还有-,(G系列#97-系列#H$I系列%,D;B=.$I/H#9-81JJ&等!流行的嵌入式操作系统有$(G5G#KHL57MG#L,N)/#ONH#3PNH5G#(>=Q

--4的处理器"即!)S3ADRJ不能使用处理器的虚拟内存

管理技术!!)S3ADRJ仍然采用存储器的分页管理"系统在启动时把实际存储器进行分页"在加载应用程序时分页加载!所以实际上!)S3ADRJ采用实存储器管理策略!

5G#/QEB??B?3ADRJ%包括7*S3ADRJ#4)S3ADRJ等&!%"&内核加载方式!!)S3ADRJ的内核有二种运行方式!"X=>YZ运行方式$把内核的可执行映像文件烧到(=>YZ

上"系统启动时从(=>YZ的某个地址开始逐句执行!这种

!嵌入式"#$%&操作系统

自从!’’!年!#月T日3ADRJ问世到现在"仅仅!"()(

!微型机与应用"!""#年第$期

LINUX 系统 驱动 命令 嵌入式 编程LINUX 系统 驱动 命令 嵌入式 编程LINUX 系统 驱动 命令 嵌入式 编程LINUX 系统 驱动 命令 嵌入式 编程LINUX 系统 驱动 命令 嵌入式 编程LINUX 系统 驱动 命令 嵌入式 编程LINUX 系统 驱动 命令 嵌入式 编程LINUX 系统 驱动 命令 嵌入式 编程LINUX 系统 驱动 命令 嵌入式 编程LINUX 系统 驱动 命令 嵌入式 编程

方法实际上是很多嵌入式系统采用的方法#!内核加载方式$把内核的压缩文件存放在B%L上!系统启动时读取压缩文件并在内存里解压!然后开始执行#这种方式相对复杂一些!但是运行速度更快#

统#396"*+,-并没有对"*+,-内核做大的改动!而是利用

"*+,-内核模块机制!采用插入模块的方式!通过一个独

立的内核来管理实时任务#396"*+,-属于硬实时!将

"*+,-内核设计为可被抢占的#其主要方法是实现一个实

时内核来负责处理硬件消息!接管中断#实时任务可在该内核上直接运行!而把"*+,-内核本身作为优先级最低的IX$19%SA运行#该实时内核有自己的基于优先级的调度算法!"*+,-内核随时可以被优先级更高的实时任务抢占#实时任务与"*+,-进程之间通过特定的通信机制.如

.=?可执行文件格式#!@6"*+,-系统使用!$%&可执行

文件格式!如表:所示#

表!"#$%&可执行文件格式

’(##一种通用的对象文件格式

)"#一种为"*+,-系统所采用的通用文件格式!支持动态连接!$%&!"#格式有很大的文件头!!$%&文件对文件头和一些段信息做

了简化

#I#(?进行通信#运行在"*+,-内核之上的进程则可以完

成一些非实时功能!如图>所示#396"*+,-从来不用等待"*+,-释放资源!不要求额外的内存!也不要求和任何数据结构同步.在控制得很紧的情况下除外?#396"*+,-目前支持二个商业版本$开放版.NH"?和专业版.二进制形

式发布?#专业版支持的硬件体系结构比开放版更多#

图>

.M?!@6"*+,-的主要特色如表>所示#

"*+,-进程"*+,-进程

实时进程

表’!()"#$%&主要特点

支持大量其他的网络协议!@6"*+,-A1B+1$CD=EFG完整的9@H<IH协议栈通用的"*+,-8HI

"*+,-内核软中断

!@6"*+,-A1B+1$J工具CKEEFG

支持各种文件系统./#0&q …… 此处隐藏：6077字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……