❶ ThreadX是什麼操作系統,怎麼沒有這個版本的軟體
ThreadX
ThreadX是優秀的硬實時操作系統(RTOS),適用於深嵌入式應用中,具有規模小、實時性強、可靠性高、無產品版權費、易於使用等特點,並且支持大量的處理器和SoC,包括ARM、PowerPC、SH 4、MIPS、ADI DSP、TI DPS、Nios II等,因此廣泛應用於消費電子、汽車電子、工業自動化、網路解決方案、軍事與航空航天等領域中。 ThreadX RTOS和中間件支持Tensilica最新產品Diamond Standard 106Micro 32位微控制器IP核。ThreadX RTOS支持全線Tensilica Xtensa可配置處理器IP核以及Diamond標准系列處理器IP核產品。新添加106Micro延續ThreadX 對全部Tensilica處理器系列支持。 ThreadX是Express Logic針對高要求實時應用小面積速度快免版稅的RTOS。免版稅的業務模式令ThreadX對於高容量器件來說極具吸引力。ThreadX的簡單易用也使帶ThreadX的器件既能按時面市又不超預算,這些都是ThreadX在市場上成功並被大量使用的原因所在。ThreadX已被廣泛的用戶接納,並且目前在超過4億5千萬電子產品中得到廣泛應用。ThreadX配有Express LogicTCP/IP協議棧NetX、文件系統FileX、USB協議棧USBX以及GUI開發包PEGX,所有這些都支持Tensilica最新的Diamond Standard 106Micro產品。 低功耗Diamond Standard 106Micro是針對SoC(片上系統)設計中簡單控制器應用而設計,為那些將產品從8位/16位控制器移植到32位處理器上的設計工程師理想選擇。所有鑽石標准系列處理器都擁有優化鑽石系列軟體工具支持和廣泛產業基礎架構合作夥伴,這些合作夥伴將提供操作系統、設計服務、硬體原型和模擬模擬、庫和存儲器、EDA工具和外設等支持。Tensilica為其鑽石標准系列處理器IP核提供了一個已經通過驗證的基礎架構,該架構包括由Tensilica直接提供軟體開發工具,以及由Bytetools公司、FS2公司、Macraigor Systems公司和Sophia Systems公司提供的JTAG探針支持、由ARM(Artisan)公司和Virage Logic公司提供的存儲器和庫、由Cadence公司、CoWare公司、Magma公司和Synopsys公司提供的流行的EDA工具支持和CoWare公司的CoWare Platform Architect上Diamond 106Micro模型。 下面是ThreadX的應用實例:
2005年7月4日,美國國家航空航天局(NASA)成功實施了「深度撞擊」飛船對坦普爾1號彗星的准確撞擊,其中,ThreadX在其中發揮了關鍵作用,控制其中全部三套彗星成像儀的運行; 惠普公司的多款數碼相機中應用了ThreadX RTOS和配套的FileX文件系統組件,同時,惠普公司也在全系列列印機產品中使用了ThreadX RTOS;
ThreadX成功應用於Panasonic公司的11Mbs無線網卡;
在Konica-Minolta、Toshiba、Ricoh、Samsung等公司的數碼產品中,ThreadX得到了廣泛的應用;
據CMP統計表明,ThreadX RTOS已經佔有全球第三大硬實時操作系統市場份額; TreadX 支持的CPU有:PowerPC,680x0/683xx,ColdFile,ARM7,ARM/Thumb,MCORE,ARC,TriCore,X86,StrongARM,MIPS,SH,I960,V8xx,SPARC,Xscale,H8/300H,TMS320C. 該操作系統已經應用在國產手機上面了,比如國內的中興u860手機,酷派F600手機
❷ ARM9和linux什麼關系
ARM9和linux沒有直接的關系。ARM9還有用的Contex M3都屬於一種處理器內核。當然要想處理器能夠正常運行就需要程序代碼,而這些代碼你可以通過ARM公司自己的編譯軟體ADS或者RVDS,第三方軟體IAR,Keil編寫編譯獲得。當然linux裡面的GUN GCC 也可以編譯ARM代碼。
另外糾正以個錯誤,ARM9不一定要在linux下開發,windows裡面也有,上面說的軟體就都是在windows裡面開發的。網上說的linux下開發ARM9是因為,我們一般在ARM9上跑系統就是linux,正如樓上說的linux免費的不要版權費用所以用的人比較多。能夠在ARM9上跑的系統還有uCOSII,Vxworks,WinCE等等。
❸ 為什麼說操作系統ucos是實時的ucos是多任務的
ucos 是不停的中斷查找最高優先順序的任務,1ms的間隔中斷,每次退出中斷就 要找最高就緒的任務.其實如果單片機有很多個定時器.你配置好了.那麼你把你的做的 工作都放在每個定時器裡面讓中斷去執行你的main()函數只寫一個while(1);這樣跟ucos調度很類似(但不完全一樣).
❹ 什麼是嵌入式學習嵌入式需要什麼基礎
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作為一個新人,怎樣學習嵌入式Linux?被問過太多次,特寫這篇文章來回答一下。
在學習嵌入式Linux之前,肯定要有C語言基礎。匯編基礎有沒有無所謂(就那麼幾條匯編指令,用到了一看就會)。C語言要學到什麼程度呢?越熟當然越好,不熟的話也要具備基本技能。比如寫一個數組排序、輸入數字求和什麼的。學C語言唯一的方法是多寫程序多練習,編譯出錯沒關系,自己去解決;執行出錯沒關系,自己去分析。以前我是用VC來練習C語言的,經常去嘗試著寫一些C語言競賽的題目。它們是純C、純數學、純邏輯的題目,不涉及界面這些東西,很適合煅煉你的編程能力。
回到主題,首先我們要明白你的目的是什麼,大概來說所謂嵌入式Linux可以分為兩部分:底層系統、應用開發。如果你是想做應用開發,那麼你去把C語言、數據結構、JAVA什麼的學好吧。嵌入式應用開發和PC上的應用開發並沒有什麼特別要注意的。也許你說在嵌入式上要做些優化,是的,要優化,但是未經優化的程序和PC上的程序開發沒什麼差別。另外,當你有能力去優化時,你已經不用來問這個問題了。具體到某個例子,比如說開發界面,在PC上我們用VC;在嵌入式Linux里也許我們用QT也許用Android,這個時候你應該去學學QT、Android的編程。但是基礎還是C或JAVA,在此基礎上去熟悉它們的介面。你學過VC的話,也是要花時間去了解那些類、控制項的。
如果你的目的是想學習底層系統,這是我的專長,倒是可以說一點。在回答這個問題之前,我先回答:不少人問我,到底是學驅動還是學應用?
我只能說憑興趣,並且驅動和應用並不是截然分開的
我們說的驅動,其實並不局限於硬體的操作,還有操作系統的原理、進程的休眠喚醒調度等概念。 想寫出一個好的應用,想比較好的解決應用碰到的問題,這些知識你應該懂
做應用門檻低,特別是現在的ANDROID,純JAVA。做應用的發展路徑個人認為就是業務純熟。比如在通信行業、IPTV行業、手機行業,你了解行業的需求。所以,當領導的人,多是做應用的。
做驅動,其實我不想稱為「做驅動」,而是想稱為「做底層系統」,做好了這是通殺各行業。我工作幾年,做過手機、IPTV、會議電視,但是這些產品對我毫無差別,因為我只做底層。他們的業務跟我沒關系。當應用出現問題,他們解決不了時,我就會從內核角度給他們出主意,給他們提供工具。 做底層的發展方向,個人認為是技術專家。
其實,做底層還是做應用,之間並沒有一個界線,有底層經驗,再去做應用,你會感覺很踏實。有了業務經驗,你再了解一下底層,很快就可以組成一個團隊。
回到怎麼學的問題上。嵌入式Linux底層系統包含哪些東西?不要急,舉一個例子你就知道了。
電腦一開機,那些界面是誰顯示的?是BIOS,它做什麼?一些自檢,然後從硬碟上讀入windows,並啟動它。類似的,這個BIOS對應於嵌入式Linux里的bootloader。這個bootloader要去Flash上讀入Linux內核,並啟動它。
啟動windows的目的是什麼?當然是上網聊天什麼的了。這些上網、聊天工具在哪?
在C盤、D盤上。所以, windows要先識別出C盤、D盤。在Linux下我們稱為根文件系統。
windows能識別出C盤、D盤,那麼肯定能讀寫硬碟才行。這涉及的東西稱為驅動程序。當然不僅僅是硬碟,還有網卡、USB等等。嵌入式Linux能從Flash上讀出並執行應用程序,肯定也得有Flash的驅動程序啊,當然也不僅僅是Flash。
先說到這里吧,嵌入式LINUX里含有bootloader, 內核, 驅動程序、根文件系統這4大塊。
一、bootloader:
它就是一個稍微復雜的裸板程序。但是要把這裸板程序看懂寫好一點都不容易。Windows下好用的工具弱化了我們的編程能力。
很多人一玩嵌入式就用ADS、KEIL。你能回答這幾個問題嗎?
1. 一上電,CPU從哪裡取指令執行?
答:一般從Flash上指令。
2. 但是Flash一般是只能讀不能直接寫的,如果我用到全局變數,這些全局變數在哪裡?
答:全局變數應該在內存里
3. 那麼誰把全局變數放到內存里去?
答:長期用ADS、KEIL的朋友,你能回答嗎?這需要"重定位"。在ADS或KEIL里,重定位的代碼是製作這些工具的公司幫你寫好了。你可曾去閱讀過?
4. 內存那麼大,我怎麼知道把"原來存在Flash上的內容"讀到內存的"哪個地址去"?
答:這個地址用"鏈接腳本"決定,在ADS里有scatter文件,KEIL里也有類似的文件。但是,你去研究過嗎?
5. 你說重定位是把程序從Flash復制到內存,那麼這個程序可以讀Flash啊?
答:是的,要能操作Flash。當然不僅僅是這些,還有設置時鍾讓系統運行得更快等等。
自問自答到這里吧,bootloader這一個裸板程序,其實有3部分要點:
對硬體的操作
對ARM體系處理器的了解
程序的基本概念:重定位、棧、代碼段數據段BSS段什麼的。
對硬體的操作,需要看原理圖、晶元手冊。這需要一定的硬體知識,不求你能設計硬體,但是至少能看懂; 不求能看懂模擬電路,但是要能看懂數字電路。這方面的能力我是在學校里學到的,微機原理、數字電路這2本書(書名忘了)就足夠了。但是我懷疑你有無耐心把這2本書看完。我不知道現在有沒有更快捷的書。想速成的話,就先放掉這塊吧,不懂就問GOOGLE、發貼。
另外,晶元手冊是肯定要讀的,別去找中文的,就看英文的。開始是非常痛苦,以後就會發現那些語法、詞彙一旦熟悉後,讀任何晶元手冊都很容易。對ARM體系處理器的了解, 看杜春蕾的<ARM體系架構與編程>吧,裡面講有匯編指令,有異常模式、MMU等。也就這3塊內容需要你了解。
程序的基本概念,王道當然是去看編譯原理了。可惜,這類書絕對是天書級別的。勸你若非超級天才還是別去看了。就看我寫的<嵌入式Linux應用開發完全手冊>和第1期視頻吧,別擔心,不用花錢。照著視頻把硬體相關的實驗做了,這些概念就清楚了。我還沒有
發現第2套講這些概念的書或視頻。
對於bootloader,我學習時是先看了<ARM體系架構與編程>,然後自己寫程序把各個硬體的實驗都做了一遍,比如GPIO、時鍾、SDRAM、UART、NAND。把它們都弄清楚了,組台在一起就很容易看懂u-boot了
總結一下,看懂硬體原理圖、看晶元手冊,這需要你自己去找資料。剩下的,就按<嵌入式Linux應用開發完全手冊>和第1期視頻的章節目錄去學習吧。
二、內核:
想速成的人,先跨過內核的學習,直接學習怎麼寫驅動。
想成為高手,內核必須深刻了解。注意,我說的是了解,我沒奢望去寫出一個內核。
要對裡面的調度機制、內存管理機制、文件管理機制等等有所了解。
推薦兩本書:
1. 通讀<linux內核完全注釋>,請看薄的那本(浮燥的社會講求速度, 呵),
2. 選讀<Linux內核情景分析>, 想了解哪一塊就讀哪一節
三、驅動:
驅動包含兩部分:硬體本身的操作、驅動程序的框架。
又是硬體,還是要看得懂原理圖、讀得懂晶元手冊,多練吧。
說到驅動框架,有一些書介紹一下。LDD3,即<Linux設備驅動>,老外寫的那本,裡面介紹了不少概念,值得一讀。但是,它的作用也就限於介紹概念了。我基本上是入門之前用它來熟悉一下概念,入門後就扔掉了。
驅動方面比較全的介紹,應該是宋寶華的<linux設備驅動開發詳解>了,老實說我只看過目錄,有不少人說好,這里推薦一下。要想深入了解某一塊,<Linux內核情景分析>絕對是超5星級推薦。你別指望把它讀完,1800多頁,上下兩冊呢。我是某一塊不清楚時,就去翻一下它。任何一部分,這書都可以講上2、3百頁,非常詳細。並且是以某個目標來帶你分析內核源碼。它以linux 2.4為例,但是原理相通,同樣適用於其它版本的linux。
還有沒有其他介紹?呵呵,當然有了,韋東山Linux視頻第2期。<嵌入式Linux應用開發完全手冊>里對驅動講得不多,不夠深入。於是我錄制了這期視頻。不僅僅教你怎麼寫怎麼改驅動,還教你為什麼這樣寫這樣改驅動。
每一個驅動都是現場編寫:
用繪圖板畫圖講解──相當於學校里老師在黑板上畫圖講解,很直觀絕對不是對著PPT念。
用source insight當場寫程序,從第1行開始寫,每一課都是這樣。我講了20多個驅動,就寫了20多個程序。
寫完就編譯、測試。
很全面,字元設備驅動、塊設備、網卡驅動3大類齊全,硬體介紹、驅動框架分析、測試3大類齊全。
培訓機構里教的內容,遠不及這期視頻豐富。我在多個培訓機構講過課,從沒看到哪個老師敢每一課都當場講解當場編寫代碼,當場測試,除我之外!也沒看到哪個培訓機構講完這些內容──因為時間不夠,講完起碼要一個月,但是這部分基本只有2周授課時間。
把你手上的開發板所涉及的硬體,都去嘗試寫一個驅動吧。有問題就先"痛苦地思考",思考的過程中你會把很多不相關的知識串聯起來,最終貫通。
四、根文件系統:
大家有沒有想過這2個問題:
1. 對於Linux做出來的產品,有些用作監控、有些做手機、有些做平板。那麼內核啟動後,掛載根文件系統後,應該啟動哪一個應用程序呢?
答:內核不知道也不管應該啟動哪一個用戶程序。它只啟動init這一個應用程序,它對應/sbin/init。顯然,這個應用程序就要讀取配置文件,根據配置文件去啟動用戶程序(監控、手冊界面、平板界面等等)這個問題提示我們,文件系統的內容是有一些約定的,比如要有/sbin/init,要有配置文件
2. 你寫的hello,world程序,有沒有想過裡面用到的printf是誰實現的?
答:這個函數不是你實現的,是庫函數實現的。它運行時,得找到庫。這個問題提示我們,文件系統里還要有庫。
簡單的自問自答到這里,要想深入了解,可以看一下busybox的init.c,就可以知道init進程做的事情了。當然,也可以看<嵌入式Linux應用開發完全手冊>里構建根文件系統那章。
說一下我的學習經歷吧。
我在學校時讀的是物理電子專業,其實課程里沒有教怎麼設計電路,只是教了些電子電路方面的知識。PCB的設計是在實驗室里自學的,只設計過2層板,現在忘記得差不多了。但是保留了看原理圖、看晶元手冊的能力。
選修了軟體學位,對軟體設計挺感興趣,但是也只是學了C語言、資料庫而已。憑著興趣做了不少競賽題。沒能力去參加競賽,但是把C語言練得很扎實。
在實驗室、在第1家公司,就是設計些簡單的PCI卡,寫一下windows的驅動程序
在第2家公司,用51單片機做車載電話,開始走上純軟體的道路。
開始感到單片機的不足,辭職半年閉門學Linux,從red hat怎麼操作開始。步驟就是先看<ARM體系架構與編程>,再自己寫裸板程序操作硬體,接著到分析u-boot。同時看<linux內核完全注釋>,對LINUX框架有所了解。在寫裸板時,建議各位加強對中斷的理解,內核就是用中斷來完成各種功能的。
分析完u-boot,就開始進行簡單的驅動編程了,這時候,能力還很弱。
開始去中興上班,工作2年,編寫各類驅動、解決各類問題(驅動問題、幫助定位應用問題),能力得到煅煉。
總結一下:
1. 硬體方面的書: 微機原理、數字電路,高校里的教材。畢業多年,忘名了。
2. Linux方面的書:
<ARM體系架構與編程>
<嵌入式Linux應用開發完全手冊>
<Linux設備驅動>,老外寫的那本
<linux設備驅動開發詳解>
<linux內核完全注釋>
<Linux內核情景分析>
3. 視頻:
韋東山Linux視頻第1期(基於S3C2440錄制): ARM實驗,u-boot,文件系統,初級驅動
韋東山Linux視頻第1期(基於S3C6410錄制): 裸板程序
韋東山Linux視頻第2期: 高級驅動
韋東山Linux視頻第3期:項目實戰
韋東山Linux視頻第4期:Android驅動
視頻信息請看網頁鏈接
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版權聲明:本文為博主「韋東山」的原創文章,遵循CC 4.0 BY-SA版權協議,轉載請附上原文出處鏈接及本聲明。
原文鏈接:https://blog.csdn.net/thisway_diy/article/details/51887326
❺ Linux有哪幾個方向
1、Linux運維工程師:從事linux運維工程師需要掌握linux基礎以及常見的開源服務集群,同時還需要掌握shell、MySQL、監控。
2、linux高級架構師:從事高級架構師需要根據企業的問題和需求,提供出適合的解決方案並且能夠有效地執行,還可以排查企業的問題以及存在的隱患,除了在技術上有一定的基礎之外,同時溝通能力、執行力以及表達能力,真正的可以說是獨當一面。
3、運維開發工程師:運維開發工程師跟Linux運維工程師是比較相似的,都需要掌握linux基礎以及常見開源軟體服務集群,自動化、智能化以及圖形化管理平台以及運維的軟體。
4、資料庫管理:從事這方面工作人員需要熟練linux基礎以及基本服務,還需要熟悉MySQL等技術。
5、雲計算架構師:精通Openstack/Ceph/Kvm等的集群架構及調優,了解核心Openstack代碼。
❻ 求大神推薦一款stm32開發板,資料全一點的,淘寶都看穿了,各家都說各家好,就是不知道怎麼選。
隨便選一個帶TFT的板子就可以開始了啊,當然價格低的優先考慮。
這STM32能不能學好不是開發板決定的,而是你的理解能力。
❼ 什麼是嵌入式LINUX
atingSystem)是一種用途廣泛的系統軟體,過去它主要應用於工業控制和國防系統領域。EOS負責嵌人系統的全部軟、硬體資源的分配、調度工作,控制協調並發活動;它必須體現其所在系統的特徵,能夠通過裝卸某些模塊來達到系統所要求的功能。目前,已推出一些應用比較成功的EOS產品系列。隨著Internet技術的發展、信息家電的普及應用及EOS的微型化和專業化,EOS開始從單一的弱功能向高專業化的強功能方向發展。嵌人式操作系統在系統實時高效性、硬體的相關依賴性、軟體固態化以及應用的專用性等方面具有較為突出的特點。EOS是相對於一般操作系統而言的,它除具備了一般操作系統最基本的功能,如任務調度、同步機制、中斷處理、文件功能等外,還有以下特點:
(1)可裝卸性。開放性、可伸縮性的體系結構。
(2)強實時性。EOS實時性一般較強,可用於各種設備控制當中。
(3)統一的介面。提供各種設備驅動接日.
(4)操作方便、簡單、提供友好的圖形GUI,圖形界面,追求易學易用.
(5)提供強大的網路功能,支持TCP門P協議及其它協議,提供TCP/UDP/IP/PPP協議支持及統一的MAC訪問層介面,為各種移動計算設備預留介面.
(6)強穩定性,弱交互性。嵌入式系統一旦開始運行就不需要用戶過多的干預,這就要負責系統管理的EOS臭有較強的穩定性。嵌入式操作系統的用戶接日一般不提供操作命令,它通過系統調用命令向用戶程序提供服務。
(7)固化代碼。在嵌入系統中,嵌入式操作系統和應用軟體被固化在嵌入式系統計算機的ROM中。輔助存儲器在嵌入式系統中很少使用,因此,嵌入式操作系統的文件管理功能應該能夠很容易地拆卸,而用各種內存文件系統.
(8)更好的硬體適應性,也就是良好的移植性.
國際上用於信息電器的嵌入式操作系統有40種左右。現在,市場上非常流行的EOS產品,包括3Corn公司下屬子公司的Palm OS,全球佔有份額達50%,MicroS。fi公司的Wind。ws CE不過29%。在美國市場,Palm OS更以80%的佔有率遠超Windows CE。開放源代碼的Linux很適於做信息家電的開發.
比如:中科紅旗軟體技術有限公司開發的紅旗嵌入式Linux和美商網虎公司開發的基於Xlinux的嵌人式操作系統「誇克」。「誇克」是目前全世界最小的Linux,它有兩個很突出的特點,就是體積小和使用GCS編碼。
常見的嵌入式系統有:Linux、uClinux、WinCE、PalmOS、Symbian、eCos、uCOS-II、VxWorks、pSOS、Nucleus、ThreadX 、Rtems 、QNX、INTEGRITY、OSE、C Executive .
嵌入式操作系統的發展也必將帶動新一輪的科技競爭
另外,團IDC網上有許多產品團購,便宜有口碑
❽ 硬系統和軟系統的有什麼區別
國際上常見的嵌入式操作系統大約有40種左,右如:Linux、uClinux、WinCE、PalmOS、Symbian、eCos、uCOS-II、VxWorks、pSOS、Nucleus、ThreadX 、Rtems 、QNX、INTEGRITY、OSE、C Executive 。他們基本可以分為兩類,一類是面向控制、通信等領域的實時操作系統,如windriver公司的vxworks、isi的psos、qnx系統軟體公司的qnx、ati的nucleus等;另一類是面向消費電子產品的非實時操作系統,這類產品包括個人數字助理(pda)、行動電話、機頂盒、電子書、webphone等,系統有Microsoft的WinCE,3Com的Palm,以及Symbian和Google的Android等。
(一)VxWorks
VxWorks操作系統是美國WindRiver公司於1983年設計開發的一種嵌入式實時操作系統(RTOS),是Tornado嵌入式開發環境的關鍵組成部分。良好的持續發展能力、高性能的內核以及友好的用戶開發環境,在嵌人式實時操作系統領域逐漸占據一席之地。
VxWorks具有可裁剪微內核結構;高效的任務管理;靈活的任務間通訊;微秒級的中斷處理;支持POSIX 1003.1b實時擴展標准;支持多種物理介質及標準的、完整的TCP/IP網路協議等。
然而其價格昂貴。由於操作系統本身以及開發環境都是專有的,價格一般都比較高,通常需花費10萬元人民幣以上才能建起一個可用的開發環境,對每一個應用一般還要另外收取版稅。一般不通供源代碼,只提供二進制代碼。由於它們都是專用操作系統,需要專門的技術人員掌握開發技術和維護,所以軟體的開發和維護成本都非常高。支持的硬體數量有限。
(二)Windows CE
Windows CE與Windows系列有較好的兼容性,無疑是Windows CE推廣的一大優勢。其中WinCE3.0是一種針對小容量、移動式、智能化、32位、了解設備的模塊化實時嵌人式操作系統。為建立針對掌上設備、無線設備的動態應用程序和服務提供了一種功能豐富的操作系統平台,它能在多種處理器體系結構上運行,並且通常適用於那些對內存佔用空間具有一定限制的設備。它是從整體上為有限資源的平台設計的多線程、完整優先權、多任務的操作系統。它的模塊化設計允許它對從掌上電腦到專用的工業控制器的用戶電子設備進行定製。操作系統的基本內核需要至少200KB的ROM。由於嵌入式產品的體積、成本等方面有較嚴格的要求,所以處理器部分佔用空間應盡可能的小。系統的可用內存和外存數量也要受限制,而嵌入式操作系統就運行在有限的內存(一般在ROM或快閃記憶體)中,因此就對操作系統的規模、效率等提出了較高的要求。從技術角度上講,Windows CE作為嵌入式操作系統有很多的缺陷:沒有開放源代碼,使應用開發人員很難實現產品的定製;在效率、功耗方面的表現並不出色,而且和Windows一樣佔用過的系統內存,運用程序龐大;版權許可費也是廠商不得不考慮的因素。
(三)嵌入式Linux
這是嵌入式操作系統的一個新成員,其最大的特點是源代碼公開並且遵循GPL協議,在近一年多以來成為研究熱點,據IDG預測嵌入式Linux將占未來兩年的嵌入式操作系統份額的50%。
由於其源代碼公開,人們可以任意修改,以滿足自己的應用,並且查錯也很容易。遵從GPL,無須為每例應用交納許可證費。有大量的應用軟體可用。其中大部分都遵從GPL,是開放源代碼和免費的。可以稍加修改後應用於用戶自己的系統。有大量的免費的優秀的開發工具,且都遵從GPL,是開放源代碼的。有龐大的開發人員群體。無需專門的人才,只要懂Unix/Linux和C語言即可。隨著 Linux在中國的普及,這類人才越來越多。所以軟體的開發和維護成本很低。優秀的網路功能,這在Internet時代尤其重要。穩定——這是Linux 本身具備的一個很大優點。內核精悍,運行所需資源少,十分適合嵌入式應用。
支持的硬體數量龐大。嵌入式Linux和普通Linux並無本質區別,PC上用到的硬體嵌入式Linux幾乎都支持。而且各種硬體的驅動程序源代碼都可以得到,為用戶編寫自己專有硬體的驅動程序帶來很大方便。
在嵌入式系統上運行Linux的一個缺點是Linux體系提供實時性能需要添加實時軟體模塊。而這些模塊運行的內核空間正是操作系統實現調度策略、硬體中斷異常和執行程序的部分。由於這些實時軟體模塊是在內核空間運行的,因此代碼錯誤可能會破壞操作系統從而影響整個系統的可靠性,這對於實時應用將是一個非常嚴重的弱點。
(四)μC/OS一Ⅱ
μC/OS一Ⅱ是著名的源代碼公開的實時內核,是專為嵌入式應用設計的,可用於8位,16位和32位單片機或數字信號處理器(DSP)。它是在原版本μC /OS的基礎上做了重大改進與升級,並有了近十年的使用實踐,有許多成功應用該實時內核的實例。它的主要特點如下:
公開源代碼,容易就能把操作系統移植到各個不同的硬體平台上;
可移植性,絕大部分源代碼是用C語言寫的,便於移植到其他微處理器上;
可固化;
可裁剪性,有選擇的使用需要的系統服務,以減少斗所需的存儲空間;
佔先式,完全是佔先式的實時內核,即總是運行就緒條件下優先順序最高的任務;
多任務,可管理64個任務,任務的優先順序必須是不同的,不支持時間片輪轉調度法;
可確定性,函數調用與服務的執行時間具有其可確定性,不依賴於任務的多少;
實用性和可靠性,成功應用該實時內核的實例,是其實用性和可靠性的最好證據。
由於μC/OS一Ⅱ僅是一個實時內核,這就意味著它不像其他實時存在系統那樣提供給用戶的只是一些API函數介面,還有很多工作需要用戶自己去完成。
(五)QNX
由QNX軟體公司所開發的QNX操作系統,也是一套類UNIX的嵌入式操作系統,跟VxWorks同樣的,QNX也是一套符合POSIX規范的操作系統。
與VxWorks同樣發跡於1980年代的QNX,其特殊之處,在於其並非採用傳統的高階硬體虛擬層方式設計,而是以非常細碎的tasks形式來執行,由許多的微核心為基礎組成完整的OS服務,因此QNX的硬體設計者可以自由的選擇載入執行或不載入某些特定的服務,而不用去變更QNX的核心程序部份。因此基於QNX的嵌入式操作系統可以做到非常小的程度,而且依然可以具有相當高的效率與完整的菜單現。
QNX操作系統核心僅包含了CPU任務排程、進程間通訊、中斷重導向以及定時器等部份,而除此之外包含驅動程序、檔案系統堆疊協議以及使用者應用程序的所有程序都是屬於在使用者階段執行。QNX操作系統有個相當特殊的Proc階段,專門負責程序process的建立,以及存儲器管理等交集在系統微核心中的組件。基本上,QNX所有的組件都能透過消息傳遞這個函式來進行溝通,而具有良好定義的通訊機制,也能保障所有的組件都有完全獨立且被保護的儲存及執行空間。因此有問題的應用程序不會影響到其它組件的穩定性,發生問題的程序將會被自動終止並重新啟動。
與傳統的操作系統架構相較起來,微核心架構可以讓嵌入式系統獲得更為快速的平均回覆時間(MTTR),當硬體驅動程序失效,QNX可以在數毫秒之內,就對該驅動程序進行終止、回收資源並重新啟動的步驟,讓嵌入式設備可接近無停擺時間表現。
不過微核心RTOS的架構除了優點以外,由於其process間的訊息傳遞功能將會佔用存儲器頻寬,影響到校能表現,因此在實際應用上,就必須採用特殊的最佳化手段,以避免掉訊息傳遞功能所帶來的性能耗損。
雖然QNX整間公司在2004年出售給Haman International Instries,但QNX操作系統的發展腳步依舊沒有停止,在國外,除了與各家國際汽車大廠合作,成為車用電子的主力操作系統以外,也獲得相當多的航空公司與重要軍事單位採用。而在2005年底,QNX也與國內幾家包含聯電、Zinwell等公司進行了合作,研華、控創等工業計算機廠商也都有針對這方面在發展。
(六)Nucleus Plus
這款嵌入式操作系統主要特徵就是輕薄短小,其架構上的延展性,可以讓Nucleus RTOS所佔的儲存空間壓縮到僅有13K左右,而且Nucleus Plus是一款不需授權費的操作系統,並且提供了原始碼。
Nucleus Plus本身只是Acclerated Technology公司完整解決方案裡面的其中一環,這個RTOS本身架構屬於先佔式多工設計,有超過95%的原始碼是用標準的ANSI C語言所編寫,因此可以非常有效率的移植到各種不同的平台。Nucleus Plus在CISC架構處理器中,核心部份大約佔去20KB左右的儲存空間,而在RISC處理器上則是40KB左右,核心資料結構僅占約1.5KB,由於其即時回應、先佔式多工、以及多process並行,並且開放原始碼等特性,在國防、工控、航天工業、鐵路、網路、POS、自動化控制以及信息家電等領域廣泛受到應用。
就如同QNX一般,Nucleus Plus也可以根據目標產品的需求,來自行剪裁所需要的系統功能,達到精簡體積的目的。而配合相對應的編譯器(Borland c/c++、Microsoft c/c++)以及動態連結程序庫和各種底層驅動程序,在開發上擁有非常相當大的便利性。諸如飛思卡爾(Freescale)、羅技(Logitech)公司、美國NEC、SK Telecom等公司,都有採用Nucleus Plus嵌入式操作系統作為開發產品使用。
❾ 硬實時操作系統和軟實時操作系統有什麼不同
實時操作系統
英文稱Real
Time
Operating
System,簡稱RTOS。
1、實時操作系統定義
什麼東西一旦弄上實時兩個字就是對響應時間有嚴格的要求。實時操作系統貴在實時,要求在規定的時間內完成某種操作。主要用在工業控制中,實時操作系統中一般任務數是固定的,有硬實時和軟實時之分,硬實時要求在規定的時間內必須完成操作,這是在操作系統設計時保證的;軟實時則沒有那麼嚴,只要按照任務的優先順序,盡可能快地完成操作即可。我們通常使用的操作系統在經過一定改變之後就可以變成實時操作系統。
實時操作系統是保證在一定時間限制內完成特定功能的操作系統。例如,可以為確保生產線上的機器人能獲取某個物體而設計一個操作系統。在「硬」實時操作系統中,如果不能在允許時間內完成使物體可達的計算,操作系統將因錯誤結束。在「軟」實時操作系統中,生產線仍然能繼續工作,但產品的輸出會因產品不能在允許時間內到達而減慢,這使機器人有短暫的不生產現象。一些實時操作系統是為特定的應用設計的,另一些是通用的。一些通用目的的操作系統稱自己為實時操作系統。但某種程度上,大部分通用目的的操作系統,如微軟的Windows
NT或IBM的OS/390有實時系統的特徵。這就是說,即使一個操作系統不是嚴格的實時系統,它們也能解決一部分實時應用問題。
2、實時操作系統的特徵
通常,實時操作系統必須有以下特徵:
1)多任務;
2)有線程優先順序
3)多種中斷級別
小的嵌入式操作系統經常需要實時操作系統。內核要滿足實時操作系統的要求。但其它部件,如設備驅動程序也是需要的,因此,一個實時操作系統常比內核大。
3、實時操作系統的分類
軟實時系統和硬實時系統。
實時系統對邏輯和時序的要求非常嚴格,如果邏輯和時序出現偏差將會引起嚴重後果。實時系統有兩種類型:軟實時系統和硬實時系統。
軟實時系統僅要求事件響應是實時的,並不要求限定某一任務必須在多長時間內完成;而在硬實時系統中,不僅要求任務響應要實時,而且要求在規定的時間內完成事件的處理。通常,大多數實時系統是兩者的結合。
事實上,沒有一個絕對的數字可以說明什麼是硬實時,什麼是軟實時。它們之間的界限是十分模糊的。這與選擇什麼樣的CPU,它的主頻、內存等參數有一定的關系[1]。另外,因為應用的場合對系統實時性能要求的不同而有不同的定義。因此,在現有的固定的軟、硬體平台上,如何測試並找出決定系統實時性能的關鍵參數,並給出優化的措施和試驗數據,就成為一個具有普遍意義並且值得深入探討的課題。本文就是基於此目的進行討論的。
因為採用實時操作系統的意義就在於能夠及時處理各種突發的事件,即處理各種中斷,因而衡量嵌入式實時操作系統的最主要、最具有代表性的性能指標參數無疑應該是中斷響應時間了。中斷響應時間通常被定義為:
中斷響應時間=中斷延遲時間+保存CPU狀態的時間+該內核的ISR進入函數的執行時間[2]。
中斷延遲時間=MAX(關中斷的最長時間,最長指令時間)
+
開始執行ISR的第一條指令的時間[2]。
❿ 嵌入式操作系統有哪些
WinCE
WinCE是微軟公司嵌入式、移動計算平台的基礎,它是一個開放的、可升級的32位嵌入式操作系統,是基於掌上型電腦類的電子設備操作系統,它是精簡的 Windows 95,Win CE的圖形用戶界面相當出色。WinCE是從整體上為有限資源的平台設計的多線程、完整優先權、多任務的操作系統。它的模塊化設計允許它對於從掌上電腦到專用的工業控制器的用戶電子設備進行定製。操作系統的基本內核需要至少200K的ROM。
一般來說,一個WinCE系統包括四層結構:應用程序、WinCE內核映像、板級支持包(BSP)、硬體平台。而基本軟體平台則主要由 WinCE系統內核映像(OS Image)和板卡支持包(BSP)兩部分組成。因為WinCE系統是一個軟硬體緊密結合的系統,因此即使CPU處理器相同,但是如果開發板上的外圍硬體不相同,這個時候還是需要修改BSP來完成一個新的BSP。因此換句話說,就是WinCE的移植過程主要是改寫BSP的過程。
Android
Android 是一個包括操作系統,中間件以及一些重要應用程序的專門針對移動設備的層次結構的軟體集。Android 作為一個完全開源的操作系統,是由操作系統Linux、中間件以及核心應用程序組成的軟體棧。通過 android SDK 提供的 API 以及相應的開發工具, 程序員可以很方便的開發android平台上的應用程序。其整個系統由應用程序,應用程序框架,應用程序庫,Android運行庫,Linux內核 (Linux Kernel)五個部分組成。Android操作系統內置了一部分應用程序, 包括電子郵件客戶端、SMS程序、日歷、地圖、瀏覽器、通訊錄以及其他的程序,值得一提的是這些所有的程序都是用java編寫的。
移植的主要的工作是驅動,硬體抽象層的移植。為了更好地理解和調試系統,也應該適當地了解上層對硬體抽象層的調用情況。
TInyOS
TInyOS是一個開源的嵌入式操作系統,它是由加州大學的伯利克分校開發出來的,主要應用於無線感測器網路方面。程序採用的是模塊化設計,所以它的程序核心往往都很小,一般來說核心代碼和數據大概在400 Bytes左右,能夠突破感測器存儲資源少的限制。TInyOS提供一系列可重用的組件,一個應用程序可以通過連接配置文件(A Wiring Specification)將各種組件連接起來,以完成它所需要的功能。
嵌入式實時操作系統(RTOS)
在工業控制、 軍事設備、航空航天等領域對系統的響應時間有苛刻的要求,這就需要使用實時系統。當外界事件或數據產生時,能夠接受並以足夠快的速度予以處理,其處理的結果又能在規定的時間之內來控制生產過程或對處理系統作出快速響應,並控制所有實時任務協調一致運行的嵌入式操作系統。故對嵌入式實時操作系統的理解應該建立在對嵌入式系統的理解之上加入對響應時間的要求。
FreeRTOS
FreeRTOS是一個迷你操作系統內核的小型嵌入式系統。作為一個輕量級的操作系統,功能包括:任務管理、時間管理、信號量、消息隊列、內存管理、記錄功能等,可基本滿足較小系統的需要。FreeRTOS任務可選擇是否共享堆棧,並且沒有任務數限制,多個任務可以分配相同的優先權。相同優先順序任務的輪轉調度,同時可設成可剝奪內核或不可剝奪內核。
FreeRTOS 的移植主要需要改寫如下三個文件。1.portmacro.h 2.port.c 3. port.asm
μTenux
μTenux基於ARM微控制器平台,對uT最適用於ARM Cortex M0-M4系列的微控制器,代碼開源、免費,是一個功能強大的搶占式實時多任務操作系統。μTenux除具有實時嵌入式操作系統的一般特性:可移植性,可固化,可裁剪等特性以外,它還具有如下優點:(1)微內核。無MMU, ROM/RAM佔用量小,所佔ROM最大60KB,最小10KB;RAM最大12KB,最小2KB;(2)開源免費;(3)支持所有32位ARM7/9和 Cortex M系列的微控制器;(4)可配置多達到256個任務以及140個任務優先順序;(5)有良好的商業支持, T-Engine論壇進行總的維護。
移植主要包括:晶元系統時鍾移植,外設移植和通用輸出/輸入埠的移植以及看門狗模塊移植。由於考慮到內核代碼的重要性以及其在整個移植中的重要意義,且為了整個系統有更好的實時性,可選用匯編語言編寫操作系統的啟動代碼。
VxWorks
VxWorks系統提供多處理器間和任務間高效的信號燈、消息隊列、管道、網路透明的套接字。實時系統的另一關鍵特性是硬體中斷處理。為了獲得最快速可靠的中斷響應,VxWorks系統的中斷服務程序ISR有自己的上下文。VxWorks實時操作系統由400多個相對獨立的、短小精煉的目標模塊組成,用戶可根據需要選擇適當模塊來裁剪和配置系統,這有效地保證了系統的安全性和可靠性。系統的鏈接器可按應用的需要自動鏈接一些目標模塊。這樣,通過目標模塊之間的按需組合,可得到許多滿足功能需求的應用。
移植過程可以參考網路上一些BSP代碼,BSP的英文全稱為board support package,即板級支持包,它的作用是針對特殊的硬體平台,為VxWorks內核提供操作的介面。
μClinux
嵌入式Linux 作為一個開放源代碼的操作系統,以價格低廉、功能強大又易移植的特性正在被廣泛應用,μClinux是專門針對沒有MMU的處理器而設計的嵌入式 Linux,非常適合中低端嵌入式系統的需求。 在GNU通用公共許可證的授權下,μClinux操作系統的用戶可以使用幾乎所有Linux的API函數,不會因為沒有內存管理單元MMU而受到影響;而且,μClinux在標準的Linux基礎上進行了適當的裁剪和優化,形成了一個高度優化的、代碼緊湊的嵌入式Linux,體積小了,但是仍然保留了 Linux的大多數的優點,比如穩定性好、強大的網路功能、良好的可移植性、完備的文件系統支持功能、以及標准豐富的應用程序介面API等,可以支持類似 ARM7TDMI等類型多的小巧玲瓏的中央處理器。
eCos
eCos中文翻譯為嵌入式可配置操作系統或嵌入式可配置實時操作系統。適合於深度嵌入式應用,主要應用對象包括消費電子、電信、車載設備、手持設備以及其他一些低成本和攜帶型應用。eCos是一種開發源代碼軟體,無任何版權費用。 eCos最大的特點是模塊化,內核可配置。如果說嵌入式Linux太龐大了,那麼eCos可能就能夠滿足要求。它是一個針對16位、32位和64位處理器的可移植開放源代碼的嵌入式RTOS。和嵌入式Linux不同,它是由專門設計嵌入式系統的工作組設計的。eCos具有相當豐富的特性和一個配置工具,後者能夠讓你選取你所需要的特性。
eCos的軟體分了若乾的模塊,移植工作主要在他的hal層進行,所謂hal(硬體抽象層)就是把和硬體相關的軟體湊到一起。
μC/OS-II
μC /OS-II是一個完整的、可移植、可固化、可裁剪的佔先式實時多任務內核。μC/OS-II絕大部分的代碼是用ANSI的C語言編寫的,包含一小部分匯編代碼,使之可供不同架構的微處理器使用。其結構小巧簡潔且支持搶占式的多任務調度與管理。此實時操作系統管理任務數多達64個,且提供內部程序存儲器管理、系統運行時間管理、多任務實時調度與管理等功能。由於它的作者佔用和保留了8個任務,所以留給用戶應用程序最多可有56個任務。賦予各個任務的優先順序必須是不相同的。這意味著μC/OS-II不支持時間片輪轉調度法。μC/OS-II為每個任務設置獨立的堆棧空間,可以快速實現任務切換。
將μC/OS-II操作系統移植到目標處理器上,需要從硬體和軟體兩方面來考慮。硬體方面,目標處理器需滿足以下條件:
①處理器的C編譯器能產生可重入代碼;
②用C語言可以開/關中斷;
③處理器支持中斷,並且能夠產生定時中斷(通常在10~1000 Hz之間);
④處理器能夠支持容納一定量數據的硬體堆棧;
⑤處理器有將堆棧指針和其他寄存器讀出和存儲到堆棧或內存中的指令。
軟體方面,主要是一些與處理器相關的代碼移植,其分布在OS_CPU.H、OS_CPU_C.C和OS_CPU_A.ASM這3個不同的文件中。