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万方数据23[摘要]嵌入式系统诞生于微型机时代,从嵌入式操作系统发展的历史、嵌入式操作系统市场和[关键字】嵌入式特点发展技术发展的变化着手,通过分析当前典型嵌入式操作系统的特点,探讨嵌入式系统的发展趋势。嵌入式系统在最近几年十分风靡,在20世纪70年代的时候,微处理起的出现,以小型、价廉、高集成化的特点,让计算机从以往特殊的机房里面走了出来,微型机的高处理、高解算能力,引起了专业人士的兴趣,要求将微型机嵌入到某一个对象体系中,实现对象体系的智能化控制。因此,在微机时代,就诞生了嵌入式系统。(1)嵌入式系统的定义嵌入式系统是指以应用为中心,以计算机技术为基础,软件硬件可剪裁,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。它主要由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户应用软件等部分组成。用于实现对其它设备的控制、监视和管理等功能,它通常嵌入在主要设备中运行。一个最小的嵌入式系统的基本组成为:①一个用作引导的可用设施(工具);②一个具备内存管理,进程管理和定时器服务的uNux微内核;③一个初始进程;④硬件的驱动程序;⑤一个或几个应用进程以提供必要的应用功效。(2)嵌入式系统的特点1.体积小。与通用型的最大不同就是嵌入式cPu大多工作在为特定用户群设计的系统中,不具备像硬盘那样大容量的存储介质,要能够把通用CPu中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部,它大多使用的存储介质为闪存(F1a8hMemo功,这就要求嵌入式操作系统只能运行在有限的内存中,不能使用虚拟内存,中断的使用也受到限制.因此,嵌入式操作系统必须结构紧凑,体积微小.2.可靠性高。嵌入式系统麻雀虽小,五脏俱全,软件除操作系统外,还需有完成嵌入式系统功能的应用软件,硬件除了cPu外,还需有外围电路支持,微处理器、微控制器、DsP已构成嵌入式系统硬件的基3.专用性强。嵌入式系统的个性化很强,其中的软件系统和硬件的结合非常紧密,一般要针对硬件进行系统的移植,即使在同一品牌、同一系列的产品中也需要根据系统硬件的变化和增减不断进行修改。同时针对不同的任务,往往需要对系统进行较大更改,程序的编译下载要和系统相结合,这种修改和通用软件的”升级”是完全两个概4.实时性.大多数嵌入式系统都是实时系统,而且多是强实时多任务系统,要求相应的嵌入式操作系统也必须是实时操作系统。实时操作系统作为操作系统的一个重要分支已成为研究的一个热点,主要探讨实时多任务调度算法和可调度性,死锁解除等问题。5.嵌入式系统开发需要开发工具和环境。由于其本身不具备自举开发能力,即使设计完成以后用户通常也是不能对其中的程序功能进行修改的,必须有一套开发工具和环境才能进行开发,提供完整的集成开发环境是每一个嵌入式系统开发人员所期待的.一个完整的嵌入式系统的集成开发环境一般需要提供的工具是编译/连接器,内核调试,跟踪器和集成图形界面开发平台.其中的集成图形界面开发平台包括编辑器,调试器,软件仿真器和监视器等.开发时往往有主机和目标机的概念,主机用于程序的开发,目标机作为最后的执行机,开发时需要交替结合进行。嵌入式系统的出现至今已经有30多年的历史,近几年来,计算机、通信、消费电子的一体化趋势日益明显,嵌入式技术已成为一个研究热点。纵观嵌入式技术的发展过程,大致经历四个阶段。嵌入式技术的发展,大致经历了四个阶段:第一阶段是以单芯片为核心的可编程控制器形式的系统,同时具有与监测,伺服,指示设备相配合的功能.这种系统大部分应用于一些专业性极强的工业控制系统中,一般没有操作系统的支持,通过汇编语言编程对系统进行直接控制,运行结束后清除内存。第二阶段是以嵌入式cPu为基础,以简单操作系统为核心的嵌入式系统.这一阶段的操作系统具有一定的兼容性和扩展性,但用户界面不够友好。第三阶段是以嵌入式操作系统为标志的嵌人式系统.这一阶段系统的主要特点是:嵌入式操作系统能运行于各种不同类型的微处理器上,兼容性好;操作系统内核精小,效率高,并且具有高度的模块化和扩展性;具备文件和目录管理,设备支持,多任务,网络支持,图形窗口以及用户界面等功能;具有大量的应用程序接口(API),开发应用程序简单;嵌入式应用软件丰富。第四阶段是以基于Intemet为标志的嵌入式系统,这是一个正在迅速发展的阶段.目前大多数嵌入式系统还孤立于Intemet之外,但随着Intemet的发展以及Intemet技术与信息家电,工业控制技术等结合日益密切,嵌入式设备与Intemet的结合将代表着嵌入式技术的真正嵌入式系统的发展对嵌入式操作系统提出了更高的要求.因此,对嵌入式操作系统的结构,设计,用户界面等诸多方面进行深入研究,将有助于嵌入式系统的应用和发展。嵌入式控制器的应用几乎无处不在:移动电话、家用电器、汽车⋯.不到10%,我国服务贸易总体