【正文】 不同的操作，而且完成的速度也不同。在 HBOS系統(tǒng)平臺(tái)下，已經(jīng)成功地開發(fā)出機(jī)頂盒和數(shù)據(jù)采集等系統(tǒng)。它具有實(shí)時(shí)、多任務(wù)等特征，能提供瀏覽器、網(wǎng)絡(luò)通信核圖形窗口等服務(wù)，還可供進(jìn)行一定的定制或二次開發(fā)，并能為應(yīng)用軟件開發(fā)提供 API接口支持。其核心 Hopen Kernel的規(guī)模一般為 10 KB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。 Delta OS是國內(nèi)嵌入式領(lǐng)域不可多得的一整套嵌入式開發(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)領(lǐng)域?！　?Delta OS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以及嵌入式圖形用戶接口 DeltaGUI等。 Delta OS的特點(diǎn)是任務(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語言編寫，具有很好的移植性。更因?yàn)?(C/OSⅡ 完全公開源代碼，所以國內(nèi)外很多高等院校都將其用于實(shí)時(shí)系統(tǒng)教學(xué)。 第 5章　 嵌入式操作系統(tǒng) 　　 (C/OSⅡ 是基于實(shí)時(shí)內(nèi)核 (C/OS的，和 (C/OS版本((C/OS的最終版 )是向上兼容的。此外， (C/OSⅡ 是用 ANSI的 C語言編寫的，包含一小部分匯編語言代碼，使之可供不同架構(gòu)的微處理器使用。 (C/OSⅡ 結(jié)構(gòu)小巧，最小內(nèi)核可編譯至 2 KB(雖然這樣的內(nèi)核沒有太大的實(shí)用性 )，即使包含全部功能，編譯后也僅有 6～ 10 KB， 因而非常適用于小型控制系統(tǒng)。在實(shí)現(xiàn)上， (CLinux專為嵌入式系統(tǒng)做了許多小型化的 工作。標(biāo)準(zhǔn) Linux是針對(duì)有MMU的處理器而設(shè)計(jì)的，它將虛擬地址送到 MMU， 然后把虛擬地址映射為物理地址；通過賦予每個(gè)任務(wù)不同的虛擬－物理地址轉(zhuǎn)換映射，支持不同任務(wù)之間的保護(hù)。雖然 (CLinux的內(nèi)核比 ，但它保留了 Linux操作系統(tǒng)穩(wěn)定性好、網(wǎng)絡(luò)能力優(yōu)異以及對(duì)文件系統(tǒng)的支持等主要優(yōu)點(diǎn)?！　∑渲校?RTLinux通過把 Linux任務(wù)優(yōu)先級(jí)設(shè)為最低，而所有實(shí)時(shí)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)都高于它，最終達(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。 第 5章　 嵌入式操作系統(tǒng) 　　 6．嵌入式 Linux　 　 Linux是一種免費(fèi)的、源代碼完全開放的、符合 POSIX標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的操作系統(tǒng)。在開發(fā)環(huán)境方面，可以在 Windows 95/98以上及 Macintosh上安裝 Palm Pilot Desktop。目前共有3500多個(gè)應(yīng)用程序可以運(yùn)行在 Palm Pilot(Palm OS平臺(tái) )上，其中大部分應(yīng)用程序?yàn)槠渌麖S商和個(gè)人開發(fā)，從而使 Palm Pilot的功能得以不斷增多。 第 5章　 嵌入式操作系統(tǒng) 　 　 5． Palm OS 　　 3COM公司的 Palm OS在掌上電腦和 PDA市場上占有很大的市場份額。因此， QNX內(nèi)核非常小巧 ( 12 KB)， 而且運(yùn)行速度極快。它部分遵循 POSIX相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如 。而 QNX是直接在x86體系上開發(fā)出來的，只是近幾年才在 68 K等 CPU上使用。 第 5章　 嵌入式操作系統(tǒng) 　　 4． QNX　 　 QNX是加拿大 QNX公司的產(chǎn)品。 pSOS包含單處理器支持模塊 (pSOS＋ )、 多處理器支持模塊 (pSOS＋ m)、 文件管理器支持模塊 (PHILE)、 TCP/IP通信包 (PNA)、 流式通信模塊 (OPEN)、 圖形界面、 Java、HTTP等。 ISI公司于 2022年被 WindRiver公司兼并。 第 5章　 嵌入式操作系統(tǒng) 　 　 3． pSOS　　 pSOS是 ISI(Intergrated Systems Inc.)公司研發(fā)的產(chǎn)品。它的界面內(nèi)容大多是在Windows里出現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)部件，包括桌面、任務(wù)欄、窗口、圖標(biāo)和控件等?！　?(5) 通信模塊：允許與其他設(shè)備進(jìn)行信息交換?！　?(3) 文件系統(tǒng)模塊：支持 DOS等格式的文件系統(tǒng)。 第 5章　 嵌入式操作系統(tǒng) 　　 Windows CE有 5個(gè)主要的模塊：　 　 (1) 內(nèi)核模塊：支持進(jìn)程和線程處理及內(nèi)存管理等基本服務(wù)。 它能夠支持 Win32 API子集、多種用戶界面硬件、多種串行和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、COM/OLE和其他進(jìn)程間通信的先進(jìn)方法。高度模塊化使得 Windows CE能夠?qū)φ粕显O(shè)備、無線設(shè)備、專用工業(yè)控制器的用戶電子設(shè)備等進(jìn)行定制，并使得 Windows CE能在多種處理器體系結(jié)構(gòu)上運(yùn)行，尤其適用于那些對(duì)內(nèi)存占用空間具有一定限制的設(shè)備。 第 5章　 嵌入式操作系統(tǒng) 　　 2． Windows CE 　　 Microsoft Windows CE是從整體上為有限資源的平臺(tái)而設(shè)計(jì)的多線程、完整優(yōu)先權(quán)、多任務(wù)的嵌入式操作系統(tǒng)。 第 5章　 嵌入式操作系統(tǒng) 　　 VxWorks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，如通信衛(wèi)星、軍事演習(xí)、導(dǎo)彈制導(dǎo)和飛機(jī)導(dǎo)航等。VxWorks操作系統(tǒng)基于微內(nèi)核結(jié)構(gòu)，由 400多個(gè)相對(duì)獨(dú)立、短小精悍的目標(biāo)模塊組成，用戶可以根據(jù)需要增加或刪減適當(dāng)模塊來裁剪和配置系統(tǒng)，其鏈接器可按應(yīng)用的需要來動(dòng)態(tài)鏈接目標(biāo)模塊。 VxWorks擁有良好的持續(xù)發(fā)展能力、高性能的內(nèi)核以及友好的用戶開發(fā)環(huán)境，是目前嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域中使用最廣泛、市場占有率最高的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。在這個(gè)基礎(chǔ)上，用戶通過使用這些內(nèi)核提供的 API函數(shù)進(jìn)行程序開發(fā)，最終完成各個(gè)任務(wù)的協(xié)調(diào)工作。并且，在嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中，每個(gè)任務(wù)根據(jù)重要性不同具有不同的優(yōu)先級(jí)，系統(tǒng)根據(jù)各個(gè)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)來動(dòng)態(tài)地切換各個(gè)任務(wù)，從而保證對(duì)實(shí)時(shí)性的要求。用戶的其他應(yīng)用程序是運(yùn)行在這個(gè)軟件平臺(tái)基礎(chǔ)之上的多個(gè)任務(wù)。圖 51形象地體現(xiàn)了兩者之間的關(guān)系。通用操作系統(tǒng)只注重平均性能，如對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)來說，所有任務(wù)的平均響應(yīng)時(shí)間是關(guān)鍵，并不關(guān)心單個(gè)任務(wù)的響應(yīng)時(shí)間；而實(shí)時(shí)系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)的是實(shí)時(shí)性，即系統(tǒng)的正確性不僅依賴于計(jì)算結(jié)果，也依賴于結(jié)果產(chǎn)生的時(shí)間。它提供任務(wù)調(diào)度、任務(wù)間的通信與同步、任務(wù)管理、時(shí)間管理和內(nèi)存管理等基本功能，現(xiàn)在已經(jīng)應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，非常適合實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的教學(xué)。 第 5章　 嵌入式操作系統(tǒng) 　 　 嵌入式軟件的函數(shù)化、產(chǎn)品化能夠促進(jìn)嵌入式軟件模塊的復(fù)用性，從而降低系統(tǒng)的研發(fā)成本。引入 RTOS相當(dāng)于引入了一種新的管理模式，對(duì)于開發(fā)單位和開發(fā)人員都是一個(gè)提高。 RTOS的引入，解決了嵌入式軟件開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化的難題。第 5章　 嵌入式操作系統(tǒng) 第 5章 嵌入式操作系統(tǒng) 引言 嵌入式操作系統(tǒng)概述 操作系統(tǒng)的基本概念 μC/OSⅡ 簡介 μC/OSⅡ 內(nèi)核結(jié)構(gòu) μC/OSⅡ 在 ARM上的移植 基于 μC/OSⅡ 構(gòu)建的 TCP/IP/PPP協(xié)議棧思考與練習(xí)題 第 5章　 嵌入式操作系統(tǒng) 引 言 　　嵌入式系統(tǒng)采用的操作系統(tǒng)一般是實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) (Real Time Operating System， RTOS)， 它是嵌入式應(yīng)用軟件的基礎(chǔ)和開發(fā)平臺(tái)。 RTOS一般是一段嵌入在目標(biāo)代碼中的軟件，用戶的其他應(yīng)用程序都建立在它的基礎(chǔ)上。隨著嵌入式系統(tǒng)中軟件比重不斷上升、應(yīng)用程序越來越大，對(duì)開發(fā)人員、應(yīng)用程序接口、程序檔案的組織管理成為一個(gè)大的課題?；?RTOS開發(fā)出的程序，具有較高的可移植性，可以實(shí)現(xiàn) 90%以上的設(shè)備獨(dú)立，一些成熟的通用程序還可以作為專用庫函數(shù)產(chǎn)品推向社會(huì)。　　　 C/OSⅡ 是一個(gè)可裁減的、源代碼公開的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。 第 5章　 嵌入式操作系統(tǒng) 嵌入式操作系統(tǒng)概述 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)　　一般的，嵌入式操作系統(tǒng)是指支持嵌入式系統(tǒng)工作的操作系統(tǒng)，它在知識(shí)體系和技術(shù)結(jié)構(gòu)上與通用操作系統(tǒng)沒有太大區(qū)別。因此，實(shí)時(shí)系統(tǒng)是指一個(gè)能夠在指定的或者確定的時(shí)間內(nèi)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能和對(duì)外部或內(nèi)部、同步或異步事件作出響應(yīng)的系統(tǒng)。 第 5章　 嵌入式操作系統(tǒng) 圖 51 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)與嵌入式操作系統(tǒng)的關(guān)系 第 5章　 嵌入式操作系統(tǒng) 　　嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是嵌入在系統(tǒng)目標(biāo)代碼中的軟件，并在系統(tǒng)啟動(dòng)之后運(yùn)行。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)根據(jù)各個(gè)任務(wù)的要求，進(jìn)行資源管理、任務(wù)調(diào)度、中斷響應(yīng)等。因此，嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)可以理解為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)核，它將 CPU時(shí)間、中斷、定時(shí)器等資源都封裝起來，留給用戶標(biāo)準(zhǔn)的 API接口。 第 5章　 嵌入式操作系統(tǒng) 典型的嵌入式操作系統(tǒng) 　　 1． VxWorks　　 VxWorks操作系統(tǒng)是美國 WindRiver公司于 1993年設(shè)計(jì)開發(fā)的一種嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。VxWorks支持多種處理器，如 x8 i960、 Sun Sparc、 Power PC、 Motorola MC68xxx、 MIPS RX000、 Strong ARM等。大多數(shù)的 VxWorks API是專有的，采用 GNU的編譯和調(diào)試器。尤其在美國的 F1 FA18戰(zhàn)斗機(jī)， B12隱形轟炸機(jī)和愛國者導(dǎo)彈上，甚至美國 JPL實(shí)驗(yàn)室研制的著名 “ 索杰納 ” 火星探測器上也使用了 VxWorks。Windows CE主要針對(duì)小容量、移動(dòng)式、智能化、 32位、連接設(shè)備的模塊化實(shí)時(shí)應(yīng)用。 Windows CE操作系統(tǒng)的基本內(nèi)核至少需要 200 KB的 ROM。而且， Microsoft公司為 Windows CE提供了 Platform Builder和 Embedded Visual Studio開發(fā)工具。　 　 (2) 內(nèi)核系統(tǒng)調(diào)用接口模塊：允許應(yīng)用軟件訪問操作系統(tǒng)提供的服務(wù)?！?　 (4) 圖形窗口和事件子系統(tǒng)模塊：控制圖形顯示并提供Windows GUI界面。 第 5章　 嵌入式操作系統(tǒng) 　　需要指出的是， Windows CE嵌入式操作系統(tǒng)不是一個(gè)硬實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，但它最大的優(yōu)點(diǎn)是能夠提供與 PC機(jī)類似的圖形用戶界面和主要的應(yīng)用程序。因此，只要是對(duì) PC機(jī)上的 Windows比較熟悉的用戶，都能很快學(xué)會(huì)使用基于 Windows CE嵌入式操作系統(tǒng)的嵌入式設(shè)備。 ISI最早成立于 1980年， pSOS在其成立后不久即被推出，是世界上最早的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)之一，也是最早進(jìn)入中國市場的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。 第 5章　 嵌入式操作系統(tǒng) 　　 pSOS是一個(gè)模塊化、高性能、完全可擴(kuò)展的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，專為嵌入式微處理器設(shè)計(jì)，提供了一個(gè)完全的多任務(wù)環(huán)境，在定制的或是商業(yè)化的硬件上提供高性能和高可靠性，可以讓開發(fā)者根據(jù)操作系統(tǒng)的功能和內(nèi)存需求定制每一個(gè)應(yīng)用所需的子系統(tǒng)。開發(fā)者可以利用它來實(shí)現(xiàn)從簡單的單個(gè)獨(dú)立設(shè)備到復(fù)雜的、網(wǎng)絡(luò)化的多處理器系統(tǒng)。大多數(shù) RTOS都是從 68 K的CPU上開發(fā)成熟，然后再移植到 x86體系上的?！?　 QNX是一個(gè)實(shí)時(shí)、可擴(kuò)充的操作系統(tǒng)。 QNX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)立的地址空間運(yùn)行；所有其他的操作系統(tǒng)服務(wù)都實(shí)現(xiàn)為協(xié)作的用戶進(jìn)程。 QNX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)或是包括幾百個(gè)處理器的超級(jí)虛擬機(jī)操作系統(tǒng)。 Palm OS有開放的操作系統(tǒng)應(yīng)用程序接口 (API)，開發(fā)商可以根據(jù)需要自行開發(fā)所需的應(yīng)用程序。這些應(yīng)用軟件包括計(jì)算器、各種游戲、電子寵物、地理信息等。 此外， 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。隨著 Linux的迅速發(fā)展，嵌入式 Linux現(xiàn)在已經(jīng)有許多版本，包括硬實(shí)時(shí)的嵌入式 Linux(如新墨西哥工學(xué)院的 RTLinux堪薩斯大學(xué)的 KURTLinux)和一般的嵌入式 Linux版本 (如 (CLinux、 PocketLinux等 )。 　第 5章　 嵌入式操作系統(tǒng) 　 　 另外一種常用的嵌入式 Linux——( CLinux是針對(duì)沒有 MMU的處理器而開發(fā)的，已被廣泛使用在 ColdFire、 ARM、 MIPS、SPARC、 SuperH等沒有 MMU的微處理器上。 (CLinux與標(biāo)準(zhǔn) Linux最大的區(qū)別在于內(nèi)存管理。第 5章　 嵌入式操作系統(tǒng) 而 (CLinux是針對(duì)沒有 MMU的處理器，不能使用處理器的虛擬內(nèi)存管理技術(shù)，它對(duì)內(nèi)存的訪問是直接的，即它對(duì)地址的訪問不需要經(jīng)過 MMU， 而是直接送到地址線上輸出；所有程序中訪問的地址都是實(shí)際的物理地址；對(duì)內(nèi)存空間不提供保護(hù)，各個(gè)進(jìn)程實(shí)際上共享一個(gè)運(yùn)行空間。 第 5章　 嵌入式操作系統(tǒng) 　 　 7. (C/OSⅡ　　 (C/OSⅡ 是一個(gè)完整的，源碼公開的，可移植、固化、裁剪的占先式實(shí)時(shí)多任務(wù)內(nèi)核，主要面向中小型嵌入式系統(tǒng)，具有執(zhí)行效率高、占用空間小、可移植性強(qiáng)、實(shí)時(shí)性能優(yōu)良和可擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)。(C/OSⅡ 具有良好的兼容性，如系統(tǒng)本身不支持文件系統(tǒng)，但是如果需要，也可以自行加入文件系統(tǒng)的內(nèi)容。至今，從 8位到 16位， (C/OSⅡ 已在超過 49種不同架構(gòu)的微處理器上成功移植。目前，世界上已有很多人在各個(gè)領(lǐng)域中使用 (C/OS及 (C/OSⅡ ， 這些領(lǐng)域包括：照相機(jī)行業(yè) (如數(shù)碼相機(jī) )、航空業(yè)、高端音響、醫(yī)療器械、電子樂器、發(fā)動(dòng)機(jī)控制、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、高速公路電話系統(tǒng)、自動(dòng)提款及工業(yè)機(jī)器人等。 　第 5章　 嵌入式操作系統(tǒng) 8．國內(nèi)著名的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)