嵌入式操作系统的发展历程

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1、嵌入式操作系统的发展历程、特点及发展趋势信安1301田泽佳摘要：随着3C融合进程和我国传统产业结构升级的加速，人们对设备越来越高的应用需求已无法满足当前和未来高性能的应用与发展需求。同时，激烈的市场竞争和技术竞争，要求产品的开发周期越来越短，显然，嵌入式系统的软、硬件技术和开发手段，正日益受到重视，成为各领域技术创新的重要基础。嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物，这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。本文回顾了嵌入式操作系统发展的历史，通

2、过与通用桌面操作系统的比较，分析了嵌入式操作系统的特点，并且从嵌入式操作系统市场和技术的发展着手，探讨了嵌入式系统的未来发展趋势。K嵌入式系统的历史嵌入式系统的产生20世纪70年代嵌入式系统诞生于微型机时代，经过微型计算机的嵌入式专用化的短暂探索后，便进入到嵌入式系统独立的微控制器发展时代。直接在嵌入式处理器与外围集成电路技术基础上发展的带处理器内核的单片机，即微控制器的智能化电子系统。无论是工控机，还是单板机，都无法彻底地满足嵌入式系统的微小体积、极低价位、高可靠性的要求。目前正以前所未有的速度影响和改变着我们的生活，迄今为止，

3、只要我们目之能及，嵌入式系统已经无所不能、无处不在。无所不能是指嵌入式系统将人工智能技术和超级计算技术有机结合，而无所不在则是指嵌入式系统有着广阔的应用领域，如人们平常用的手机、摄像机、医疗仪器、汽车、工业控制设备、航天设备、航空设备都有嵌入式系统，这些只是嵌入式应用的冰山一角。由于迅速发展的互联网技术和廉价的微处理器的出现，不远的将来，嵌入式设备将会“嵌”入在各种日常用品中，全面走入人类的生活，还会在工业、军事、自然探索等各方面广泛应用。事实上，有数据显示，当前市面上销售的CPU只有不到10%流向了各类通用计算机系统，而超过90

4、%的CPU则被装在了各类嵌入式系统中。有利于嵌入式系统的健康发展。对人类社会的发展也会产生深远的影响。2.嵌入式系统的发展历程嵌入式系统是以应用为中心，软硬件可裁减的，适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。具有软件代码小、高度自动化、响应速度快等特点，特别适合于要求实时和多任务的体系。嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成，它是可独立工作的"器件”。综观嵌入式技术的发展，大致经历了以下3个阶段：第一阶段：嵌入技术的早期阶段，以功能简单的专用计算机或单片机为核

5、心的可编程控制器形式存在，具有监测、伺服、设备指示等功能。这种系统大部分应用于各类工业控制和飞机、导弹等武器装备中。第二阶段：以嵌入式CPU和嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统。这一阶段系统的主要特点是：计算机硬件出现了高可靠、低功耗的嵌入式CPU,如PowerPC等。第三阶段：以芯片技术和Internet技术为标志的嵌入式系统。微电子技术发展迅速，SOC（片上系统）使嵌入系统越来越小，功能却越来越强。目前大多数嵌入击系统还加立于Internet之外，但随着Internet的发展以及Internet技术与信息家电、工业控制技术等结合

6、日益密切，嵌入式技术与Internet技术的结合正推动嵌入式技术的快速发展。嵌入式操作系统是嵌入式系统极为重要的组成部分，通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等。嵌入式操作系统具有通用操作系统的基本特点，如能够有效管理越来越复杂的系统资源；能够把硬件虚拟化，使得开发人员从繁忙的驱动程序移植和维护中解脱出来；能够提供库函数、驱动程序、工具集以及应用程序。与通用操作系统相比较，嵌入式操作专用性等方面具有较为突出的特点。嵌入式操作系统伴随着嵌入式系统的发展经历了三个比较明显的阶段:系

7、统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件态化以及应用的仁无操作系统的嵌入算法阶段，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。系统结构和功能都相对单一，处理效率较低，存储容量较小，几乎没有用户接口，比较适合于各类专用领域中。2、以嵌入式CPU为基础、简单操作系统为核心的嵌入式系统。CPU种类繁多，通用性比较差；系统开销小，效率高；一般配备系统仿真器，操作系统具有一定的兼容性和扩展性;应用软件较专业，用户界面不够友好；系统主要用来控制系统负载以及监控应用程序运行。3、通用的嵌入式实时操作系统阶段，以嵌入式操作系统为核心

8、的嵌入式系统。能运行于各种类型的微处理器上，兼容性好；内核精小、效率高，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;嵌入式应用软件丰富。3、嵌入式操作系统的特点