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什么是嵌入式软件层?

2018-05-19 14:37:37 广州佩特电子科技有限公司 阅读

想做嵌入式系统开发,除了拿到要了解嵌入式开发板的硬件层,软件层也得熟悉起来。


嵌入式软件层也就是操作系统了,包括内核和文件系统,还有就是更为顶层的应用程序,嵌入式操作系统一般都是Linux或者其他类Unix,还有一些实时操作系统(RTOS)比如VxWorks、RTEMS、ucOS等。


其中Linux还包括不同的distribuTIon,比如Ubuntu、Redhat、Debian、centos等,他们都是采用Linux的内核,不同的是上面的software和tools,当然不用太过于担心标准问题,这些Linux发行版选择的软件几乎都是比较通用的,比如网页服务器的Apache、电子邮件服务器的postfix、sendmail、文件服务器的Samba等。此外还有Linuxstandard base等标准来规范开发者。类Unix主要是FreeBSD以及Solaris等。

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嵌入式领域最常用的还是一些实时操作系统,实时操作系统的核心就是实时性,本质就是任务处理所华为时间的可预测性,即任务需要在规定内时限内完成。IEEE对实时系统的定义是“那些正确性不仅取决于计算的逻辑结果也取决于产生结果所花费时间的系统”。


实时操作系统有硬实时和软实时之分,硬实时要求在规定的时间内必须完成操作,这是在操作系统设计时保证的;软实时则只要按照任务的优先级,尽可能快地完成操作即可。我们通常使用的操作系统在经过一定改变之后就可以变成实时操作系统。


那么实时操作系统和Linux这种分时操作系统的区别列举如下:


(1)多路性。实时信息处理系统与分时系统一样具有多路性。系统按分时原则为多个终端用户服务;而对实时控制系统,其多路性则主要表现在经常对多路的现场信息进行采集以及对多个对象或多个执行机构进行控制。


(2)独立性。实时信息处理系统与分时系统一样具有独立性。每个终端用户在向分时系统提出服务请求时,是彼此独立的操作,互不干扰;而在实时控制系统中信息的采集和对对象的控制,也彼此互不干扰。


(3)及时性。实时信息系统对实时性的要求与分时系统类似,都是以人所能接受的等待时间来确定;而实时控制系统的及时性,则是以控制对象所要求的开始截止时间或完成截止时间来确定的,一般为秒级、百毫秒级直至毫秒级,甚至有的要低于100微秒。


(4)交互性。实时信息处理系统具有交互性,但这里人与系统的交互,仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。它不像分时系统那样能向终端用户提供数据处理服务、资源共享等服务。


(5)可靠性。分时系统要求系统可靠,相比之下,实时系统则要求系统高度可靠。因为任何差错都可能带来巨大的经济损失甚至无法预料的灾难性后果。因此,在实时系统中,采取了多级容错措施来保证系统的安全及数据的安全。


由于更加可靠和及时。嵌入式实时操作系统更加广泛应用于工业控制、航空航天、军工等领域,比如美国航天局NASA近几年发射的火星探测器等都是采用的RTEMS实时操作系统。


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