嵌入式系统有无操作系统的区别
两种嵌入式操作系统的比较
两种嵌入式操作系统的比较摘要: 嵌入式操作系统是嵌入式系统应用的核心。
本文通过对两种典型的开源嵌入式操作系统的对比，分析和总结了嵌入式操作系统应用中的若干问题，归纳了嵌入式操作系统的选型依据。
关键词: 嵌入式；操作系统；mC/OS；mClinux引言随着现代计算机技术的飞速发展和互联网技术的广泛应用，从PC时代过渡到了以个人数字助理、手持个人电脑和信息家电为代表的3C(计算机、通信、消费电子)一体的后PC时代。
后PC时代里，嵌入式系统扮演了越来越重要的角色，被广泛应用于信息电器、移动计算机设备、网络设备和工控仿真等领域。
嵌入式系统的开发也成为近年IT行业的技术热点。
完成简单功能的嵌入式系统一般不需要操作系统，如以前许多MCS51系列单片机组成的小系统就只是利用软件实现简单的控制环路。
但是随着所谓后PC时代的来临，嵌入式系统设计日趋复杂，嵌入式操作系统就必不可少了。
一般而言，嵌入式操作系统不同于一般意义的计算机操作系统，它有占用空间小、执行效率高、方便进行个性化定制和软件要求固化存储等特点。
从八十年代起，国际上就有一些IT组织、公司，开始进行商用嵌入式系统和专用操作系统的研发。
这其中涌现了一些著名的嵌入式系统，如Microsoft公司的WinCE和Wind River System公司的VxWorks就分别是非实时和实时嵌入式操作系统的代表。
但是商用产品的造价都十分昂贵，用于一般用途会提高产品成本从而失去竞争力。
mC/OS和uClinux操作系统是两种性能优良源码公开且被广泛应用的免费嵌入式操作系统，可以作为研究实时操作系统和非实时操作系统的典范。
本文通过对mC/OS和mClinux的对比，分析和总结了嵌入式操作系统应用中的若干重要问题，归纳了嵌入式系统开发中操作系统的选型依据。
两种开源嵌入式操作系统介绍mC/OS和mClinux操作系统，是当前得到广泛应用的两种免费且公开源码的嵌入式操作系统。
mC/OS适合小型控制系统，具有执行效率高、占用空间小、实时性能优良和可扩展性强等特点，最小内核可编译至2k。
控制系统中的实时操作系统与嵌入式系统
控制系统中的实时操作系统与嵌入式系统在控制系统中，实时操作系统（RTOS）和嵌入式系统（Embedded System）起着至关重要的作用。
它们通过协同工作，为各种应用提供高效的控制和管理。
本文将探讨实时操作系统和嵌入式系统的特点、功能以及它们在控制系统中的应用。
一、实时操作系统的特点和功能实时操作系统是一种专用的操作系统，其最主要的特点是能够满足严格的时间约束和实时要求。
相比于一般的操作系统，实时操作系统需要具备以下几个关键特点：1. 高实时性：实时操作系统需要能够及时响应外部事件的发生，以满足对系统实时性的要求。
它能够在给定的时间范围内完成任务，并保证任务的及时性。
2. 可预测性：实时操作系统需要能够在确定的时间范围内执行任务，并提供可预测的性能。
这对于需要对事件进行精确控制的应用非常重要，如航空航天、医疗设备等。
3. 可靠性：实时操作系统需要具备高度的可靠性，能够保证任务的正确执行并防止系统崩溃或死锁的发生。
对于一些关键应用，如核能、交通信号灯等，系统的可靠性尤为重要。
4. 多任务处理：实时操作系统能够同时处理多个任务，确保任务之间的优先级和时序关系的正确性。
它能够根据不同的任务要求，分配系统资源，实现任务的协调和调度。
5. 低延迟：实时操作系统需要具备较低的延迟，以保证任务的实时性和响应性。
它能够快速地处理任务请求，并及时地提供响应。
二、嵌入式系统的特点和功能嵌入式系统是一种集成度高、功耗低、功能强大的特殊计算机系统。
它通常用于特定的应用领域，并且嵌入到其他设备中以实现特定的功能。
嵌入式系统具备以下几个关键特点：1. 紧凑性：嵌入式系统通常具有小体积、低成本和低功耗的特点。
它需要满足在有限的硬件资源和空间条件下实现功能的需求。
2. 可靠性：嵌入式系统需要具备高可靠性，能够在恶劣的环境条件下正常工作。
它需要具备抗干扰能力，以防止外部因素对系统的影响。
3. 实时性：嵌入式系统通常需要满足实时性的要求，能够即时响应外部事件。
嵌入式系统与通用计算机系统的区别
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3.系统组成
嵌入式系统是指以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪， 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。 • 嵌入式系统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。 • 它具有“嵌入性”、“专用性”和“计算机系统”三个基本要素。
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4. 技术要求和发展方向
• 通用计算机系统的技术要求是高速、海量的数 值计算，其技术发展方向是总线速度的无限提 升、存储容量的无限扩大；
• 嵌入式计算机系统的技术要求则是智能化控制， 技术发展方向是与对象系统密切相关的嵌入性 能、控制能力与控制的可靠性不断提高。
通用计算机与嵌入式系统的区别
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特征
智能化控制能力，
技术发展方向 总线速度的无限提升、存储容量的无限扩大
与对象系统密切相关的嵌入性能、控制能力与控制 的可靠性不断提高。
思考题：
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1. 嵌入式系统可以作为独立的开发平台使用吗？ 2. PC可以用于搭建嵌入式计算机系统，但PC不能称为嵌入式计算机系统，对吗？ 3. 嵌入式系统的软件都包括哪些？ 4. 嵌入式系统的软件与硬件系统是相互独立的吗？
系统资源充足，有丰富的编译器、集成开发环境、 系统资源紧缺，没有编译器等相关开发工具
调试器等
开发平台和运行平台都是通用计算机
采用交叉编译方式，开发平台一般是通用计算机， 运行平台是嵌入式系统
应用程序可重新编程
一般不能重新编程开发
编程功能电脑，普遍进入社会
变为专用电脑，实现“普及计算”
高速、海量的数值计算
•嵌入式计算机系统即“看不见”的计算机， •一般只是运行平台，不能独立作为开发平台， 它们不能被用户编程， •有一些专用的I/O设备，对用户的接口是应用 专用的。
嵌入式系统有无操作系统的区别
嵌入式系统有无操作系统的区别摘要：随着电子技术的不断进步，嵌入式系统中使用嵌入式操作系统成为了一种趋势和必要。
各种不同的嵌入式操作系统有着不同的功能和特点，因此对嵌入式系统引入操作系统的优缺点进行了简单的比较。
着重说明了嵌入式操作系统的特点。
关键词：嵌入式系统；操作系统；区别1. 引言随着现代计算机技术的飞速发展和互联网技术的广泛应用,从PC时代过渡到了3C(计算机、通信、消费电子)合一的后PC时代。
后PC时代里,嵌入式系统扮演了越来越重要的角色,被广泛应用于信息电器、移动计算机设备、网络设备和工控仿真等领域。
完成简单功能的嵌入式系统一般不需要操作系统,但是随着所谓后PC时代的来临,嵌入式系统设计日趋复杂,嵌入式操作系统就必不可少了。
2. 正文嵌入式系统是将计算机直接嵌入至系统中。
它根据应用的要求，将操作系统和功能软件集成与计算机硬件系统中，实现软件与硬件一体化。
嵌入式操作系统是随着嵌入式系统的发展出现的。
嵌入式操作系统负责嵌入式系统的全部软、硬件资源的分配和调度，控制协调等活动，能够通过装卸模块进行功能配置，体现所在系统的特征。
1. 嵌入式操作系统具有很高的实时性。
所谓实时性，其核心含义在于操作系统在规定的时间内准确完成应该做的事情，并且操作系统的执行线索是确定的，而不是单纯的速度快。
大多数嵌入式操作系统工作在对实时性要求很高的场合，主要对仪器设备的动作进行监测控制，这种动作具有严格的、机械的时序。
如果没有操作系统的话这些都难以实现。
2. 嵌入式操作系统具有可裁剪性。
可根据具体应用定制系统，使系统对资源的需求最小，利用率最高。
从硬件环境来看，嵌入式环境的硬件环境只有标准化的CPU，没有标准的存储、I/O和显示器单元。
从应用环境来看，嵌入式操作系统面向单一设备的固定的应用。
从开发界面来看，嵌入式试图为开发人员提供一个让开发人员可以自主控制系统的所有资源。
可裁剪性带给用户的一个最直接的好处是硬件成本降低。
嵌入式操作系统
嵌入式操作系统简介嵌入式操作系统（Embedded Operating System）是一种应用于嵌入式系统中的软件系统。
嵌入式系统是指被嵌入到其他设备中的计算机系统，而嵌入式操作系统则是这些嵌入式系统的核心软件。
嵌入式操作系统通常具有实时性、小巧灵活以及对硬件资源的精细管理等特点，与通用计算机操作系统有明显的区别。
嵌入式操作系统的特点嵌入式操作系统具有以下几个重要特点：实时性嵌入式系统通常需要对任务的完成时间有严格的要求，因此嵌入式操作系统需要具备实时性。
实时性可分为硬实时和软实时两种。
硬实时要求系统必须在特定时限内完成任务，而软实时只是要求任务的响应速度尽可能快。
小巧灵活由于嵌入式系统通常资源受限，嵌入式操作系统需要具备小巧灵活的特点。
嵌入式操作系统应能有效利用有限的存储空间和处理能力，并提供精简的功能。
硬件资源管理嵌入式操作系统需要对硬件资源进行精细管理。
包括内存、外围设备和处理器等资源的管理，以满足实时性要求和系统的稳定性。
低功耗对于很多嵌入式系统而言，功耗是一个重要的考虑因素。
嵌入式操作系统需要在满足功能需求的前提下，尽可能降低功耗，以延长设备的电池寿命。
常见的嵌入式操作系统FreeRTOSFreeRTOS 是一个开源的实时操作系统，被广泛应用于嵌入式设备中。
它具有小巧、可靠、功能丰富等特点，适用于从简单的微控制器到复杂的微处理器等各种嵌入式系统。
RT-ThreadRT-Thread 是一个开源的实时操作系统，主要面向嵌入式实时操作系统应用领域。
它具有灵活、快速、可扩展等特点，被广泛应用于瑞萨、ST、飞思卡尔等芯片厂商的产品中。
VxWorksVxWorks 是一个实时性能极高的商业嵌入式实时操作系统，被广泛应用于通信设备、工控设备等领域。
它具有强大的实时性能、稳定性和可伸缩性，被誉为“工业界的黄金标准”。
Android ThingsAndroid Things 是谷歌推出的一个嵌入式操作系统，主要面向物联网应用。
什么是嵌入式系统
1.什么是嵌入式系统？举例。
嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、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；水、电、煤气表的远程自动抄表，安全防火、防盗系统，其中嵌有的专用控制芯片将代替传统的人工检查，并实现更高，更准确和更安全的性能2.嵌入式发展历经四个阶段，分别说明各阶段特点。
无操作系统阶段：系统结构和功能相对单一，处理效率较低，存储容量较小，几乎没有用户接口。
简单操作系统阶段：出现了大量高可靠、低功耗的嵌入式CPU(如PowerPC等)，各种简单的嵌入式操作系统开始出现并得到迅速发展实时操作系统阶段：操作系统的实时性得到了很大改善，已经能够运行在各种不同类型的微处理器上，具有高度的模块化特点和扩展性面向Internet阶段：嵌入式技术与Intemet技术的结合正在推动着嵌入式技术的飞速发展，嵌入式系统的研究和应用会出现更多的新的显著变化3.简述嵌入式三个基本要素三要素：嵌入式系统的三个基本要素是嵌入性、专用性与计算机系统。
(1)嵌入性是把软件嵌入到Flash存储器中，(2)专用性是指针对某个具体应用领域和场合，量体裁衣式的定制适用该场合的专用系统，(3)计算机系统是指必须具有计算机系统的组成，核心是计算机系统。
4.简述嵌入式的几个重要特征系统内核小专用性强系统精简高实时性的系统软件(OS) 嵌入式系统开发需要开发工具和环境使用多任务的操作系统5.一切皆是文件是。
分门别类举例介绍为什么设备文件也可以共用操作系统对所有文件（目录、字符设备、块设备、套接字、打印机等）操作，读写都可用fopen()/fclose()/fwrite()/fread()等函数进行处理。
屏蔽了硬件的区别，所有设备都抽象成文件，提供统一的接口给用户。
这就是“一切皆是文件”的思想。
因为Linux系统把任何设备都抽象为文件了.设备文件分为:字符设备,块设备,网络设备,这些在Linux里都以文件的形式存在5.目录和分区在linux和windows上的实现具体哪些不一样Windows是以驱动器的盘符为基础，每一个目录与对应的分区对应，而linux相反，文件系统是一棵树，文件和外部设备都是以文件的形式挂载在文件树上的。
操作系统的实时系统与嵌入式实时操作系统
操作系统的实时系统与嵌入式实时操作系统操作系统是计算机系统中的核心组成部分。
它负责管理和协调计算机硬件与软件资源，为用户和应用程序提供良好的使用环境。
操作系统又可分为实时系统和非实时系统，其中实时系统又可以进一步分为普通实时系统和嵌入式实时系统。
本文将着重探讨实时系统和嵌入式实时操作系统的概念、特点以及应用领域。
一、实时系统实时系统是指能够在规定的时间范围内对于事件进行产生、处理和响应的计算机系统。
它的特点是对时间要求极为严格，要求系统能够在给定的时间限制内完成任务的响应。
根据实时性能要求的不同，实时系统可以分为硬实时系统和软实时系统。
硬实时系统是指必须严格按照预定时间完成任务的实时系统。
在硬实时系统中，任务的延迟必须小于预定的数值，否则会导致系统失效。
这类系统通常应用于航空航天、核电站等对安全性要求极高的领域。
软实时系统则对于任务完成的时间要求相对宽松一些。
在软实时系统中，任务的延迟可以超过预定时间，但是超过的延迟应该尽量减小，以达到更好的系统性能和用户体验。
例如，在多媒体应用中，要求视频播放的延迟尽可能小，以免出现卡顿的情况。
二、嵌入式实时操作系统嵌入式实时操作系统是一种运行在嵌入式计算机系统上的实时操作系统。
它通常被嵌入在具有特定功能的设备或系统中，以实时地完成特定的任务。
嵌入式实时操作系统的特点是高度可靠、实时性强、功耗低以及对硬件资源的优化利用。
与通用操作系统相比，嵌入式实时操作系统更加注重对实时任务的管理和调度。
它可以根据任务的优先级和时间要求，合理分配系统资源，确保任务在规定时间内得到处理和响应。
此外，嵌入式实时操作系统还通常具有小内核、快速启动和低资源消耗等特点，以满足对于设备功耗和响应速度的要求。
嵌入式实时操作系统被广泛应用于各个领域，如交通系统、医疗设备、工业自动化等。
例如，在交通系统中，嵌入式实时操作系统可以实时处理交通信号灯的状态，以确保交通流畅和安全。
在医疗设备中，嵌入式实时操作系统可以实时监测患者的生命体征，并根据需要发出相应的指令。
操作系统的实时系统与嵌入式系统
操作系统的实时系统与嵌入式系统操作系统是计算机系统中的关键组成部分，它负责管理计算机的硬件和软件资源，并协调各种应用程序的运行。
在实时系统和嵌入式系统中，操作系统起到了至关重要的作用。
本文将探讨操作系统在实时系统和嵌入式系统中的应用，并分析两者之间的差异与联系。
一、实时系统实时系统是指对事件的响应时间有严格要求的计算机系统。
实时系统主要分为硬实时系统和软实时系统两种类型。
硬实时系统要求任务在规定的时间内必须完成，否则会导致系统崩溃或丢失重要数据。
这种系统通常采用静态优先级调度算法，确保高优先级任务可以及时得到处理。
硬实时系统广泛应用于航天、交通、医疗等领域，对系统的可靠性和稳定性要求极高。
软实时系统对任务的响应时间有一定的要求，但相对于硬实时系统可以更加灵活。
软实时系统通常采用动态优先级调度算法，根据任务的重要性和紧急程度进行调度。
软实时系统广泛应用于通信、工业控制等领域，对系统的实时性要求较高。
操作系统在实时系统中的作用是确保任务按照规定的时间要求得到处理。
它负责实时任务的调度、任务间的通信和同步，并提供必要的中断处理机制。
实时操作系统通常具有较低的延迟和较高的响应速度，以满足实时系统对性能的要求。
二、嵌入式系统嵌入式系统是指作为其他设备或系统的一部分而存在的计算机系统。
嵌入式系统通常被设计为特定的功能或任务，并由硬件和软件共同组成。
例如，智能手机、汽车导航系统、家用电器等都属于嵌入式系统。
操作系统在嵌入式系统中起到了极其重要的作用。
它负责管理嵌入式设备的资源和功能，并和外部环境进行交互。
嵌入式系统的操作系统通常需要满足以下几个关键要求：1. 可靠性：嵌入式系统通常要长时间运行，对系统的可靠性要求很高。
2. 实时性：一些嵌入式系统对实时性要求较高，例如航空航天、医疗设备等。
操作系统需要能够及时响应和处理任务。
3. 资源管理：嵌入式系统通常资源有限，操作系统需要合理分配和管理资源，以提高系统的效率和性能。
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嵌入式系统有无操作系统的区别
摘要：随着电子技术的不断进步，嵌入式系统中使用嵌入式操作系统成为了一
种趋势和必要。
各种不同的嵌入式操作系统有着不同的功能和特点，因此对嵌入式系统引入操作系统的优缺点进行了简单的比较。
着重说明了嵌入式操作系统的
特点。
关键词：嵌入式系统；操作系统；区别
1. 引言
随着现代计算机技术的飞速发展和互联网技术的广泛应用,从PC时代过渡到了3C(计算机、通信、消费电子)合一的后PC时代。
后PC时代里,嵌入式系统扮演了越来越重要的角色,被广泛应用于信息电器、移动计算机设备、网络设备和工控仿真等领域。
完成简单功能的嵌入式系统一般不需要操作系统,但是随着所谓后PC时代的来临,嵌入式系统设计日趋复杂,嵌入式操作系统就必不可少了。
2. 正文
嵌入式系统是将计算机直接嵌入至系统中。
它根据应用的要求，将操作系统和功能软件集成与计算机硬件系统中，实现软件与硬件一体化。
嵌入式操作系统是随着嵌入式系统的发展出现的。
嵌入式操作系统负责嵌入式系统的全部软、硬件资源的分配和调度，控制协调等活动，能够通过装卸模块进行功能配置，体现所在系统的特征。
1. 嵌入式操作系统具有很高的实时性。
所谓实时性，其核心含义在于操作系统在规定的时间内准确完成应该做的事情，并且操作系统的执行线索是确定的，而不是单纯的速度快。
大多数嵌入式操作系统工作在对实时性要求很高的场合，主要对仪器设备的动作进行监测控制，这种动作具有严格的、机械的时序。
如果没有操作系统的话这些都难以实现。
2. 嵌入式操作系统具有可裁剪性。
可根据具体应用定制系统，使系统对资源的需求最小，利用率最高。
从硬件环境来看，嵌入式环境的硬件环境只有标准化的CPU，没有标准的存储、I/O和显示器单元。
从应用环境来看，嵌入式操作系统面向单一设备的固定的应用。
从开发界面来看，嵌入式试图为开发人员提供一个让开发人员可以自主控制系统的所有资源。
可裁剪性带给用户的一个最直接的好处是硬件成本降低。
由于设备中只包含应用程序用到的那不人操作系统功能，这就使得系统变得
简单、易把握，从而提高系统的可靠性。
3. 嵌入式操作系统具有高可靠性。
一般嵌入式系统一旦开始运行就不需要人的过多干预。
在这种条件下，要求负责系统管理的嵌入式操作系统具有较高的稳定性和可靠性。
若嵌入式系统无操作系统的话可靠性会很差。
嵌入式系统提供的资源有限，由于硬件的限制，嵌入式操作系统必须小巧简洁。
对于系统来说，组成越简单，性能越可靠；组成越复杂，故障概率越大是一个常理。
局部的不足会导致整体的缺陷，系统中任何部分的不可靠都会导致系统整体的不可靠。
此外，嵌入式操作系统绝大部分系统代码时用C编写的，具有良好的移植性。
不仅如此，系统在运行过程中，系统调用的时间可以预测。
虽然系统调用的执行时间不是一个固定值，但是其最大执行时间可以确定，从而能对系统运行的最好情况和最坏情况作出精确地估计。
下表是简单总结上述关于嵌入式操作系统有无操作系统性能比较内容的表格。
表嵌入式系统有无操作系统性能比较
与其他类型的操作系统相比，嵌入式操作系统具有以下一些特点。
(1) 体积小。
嵌入式系统有别于一般的计算机处理系统，它不具备像硬盘那样大容量的存储介质，而大多使用闪存（Flash Memory ）作为存储介质。
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) 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。
(3) 特殊的开发调试环境。
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。
(4) 固化代码。
在嵌入式系统中，嵌入式操作系统和应用软件被固化在嵌入式系统计算机的ROM中。
辅助存储器在嵌入式系统中很少使用。
因此，嵌入式操作系统的文件管理功能应该能够很容易地拆卸，而用各种内存文件系统。
(5) 操作方便、简单、提供友好的图形GUI，图形界面，易学易用。
3. 结语
嵌入式操作系统是嵌入式系统软硬件资源的控制中心,它以尽量合理的有效方法组织多个用户共享嵌入式系统的各种资源。
嵌人式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固态化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。
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。
参考文献：
[1] 王磊.嵌入式操作系统比较研究.信息与电脑.2010,(3):44~45
[2]桑楠.嵌入式系统原理及应用开发技术.北京：高等教育出版社.2010:117
[3] 常用嵌入式操作系统的分析与比较。