嵌入式系统在多点温度控制中的应用(五)

根据各个任务的要求，进行资源（包括存储器、外设等）管理、消息管理、任务调度、异常处理等工作。在有嵌入式操作系统支持的系统中，每个任务有一个优先级，根据各个任务的优先级，动态地切换各个任务，保证对实时性的要求。开发人员在编写程序时，可以分别编写各个任务，不必同时将所有任务运行的各种可能情况记在心中，这样大大减少了程序编写的工作量，而且减少了出错的可能，保证最终程序具有高可靠性。
 经过多年的发展，目前世界上已经有一大批十分成熟的实时嵌入式操作系统，比较流行的嵌入式操作系统如下：
 ⑴ VxWorks
 VxWorks 操作系统是美国WindRiver公司于1983年设计开发的一种实时嵌入式操作系统（RTOS），由于具有高性能的系统内核和友好的用户开发环境，在实时嵌入式系统领域牢牢占据着一席之地。如美国JPL实验室研制的著名“索杰纳”火星车采用的就是VxWorks操作系统。
 VxWorks的突出特点：可靠性、实时性和可裁减性。它是目前嵌入式系统领域中使用最广泛、市场占有率最高的操作系统。它支持多种处理器，如x86、i960、Sun Sparc、Motorola Mc68xxx、MIPS RX000、Power PC等。大多数的VxWorks API是专有的，采用GNU的编译和调试器，具有集成开发环境Tornado 系列。
它属于商业型操作系统，目前国内很多大的公司都采用此操作系统进行嵌入式系统的开发，如中兴通讯、华为等。
 ⑵ pSOS
pSOS 原属ISI公司的产品，但ISI已经被WindRiver公司兼并，现在pSOS属于WindRiver公司的产品。该系统是一个模块化、高性能的实时操作系统，专为嵌入式微处理器设计，提供一个完全的多任务环境，在定制的或者商业化的硬件上具有高性能和高可靠性，可以让开发者根据操作系统的功能和内存需求定制每一个应用所需的系统。开发者可以利用它来实现从简单的单个独立设备到复杂的、网络化的多处理器系统。
 ⑶ Windows Embedded
Windows Embedded 产品家族是Microsoft的产品，主要是用于建立支持具有丰富应用程序和服务的32嵌入时系统，从而针对广泛的用户需求提供灵活解决方案。此外，同支持更快的“产品上市速度”并降低开发成本，Windows Embedded 产品家族还能保证开发人员立于竞争前沿。目前Windows Embedded产品家族主要有Windows CE 3.0 和Windows NT Embedded 4.0。
 ⑷ Palm OS
 Palm OS是著名的网络设备制造商3COM旗下的Palm Computing掌上电脑公司的产品，在PDA市场上占有很大的市场份额。它具有开放的操作系统应用程序接口（API），开发商可以根据需要自行开发所需要的应用程序。
 从全球范围来看，由于Handspring公司和SONY公司也被授权使用Palm OS操作系统，致使Palm OS的市场份额占到将近90%。Palm OS的优势在于可以让用户灵活方便地定制操作系统以适合自己的习惯，而且其市场运作经验丰富，资本雄厚，目前也正在通过第三方软件商进行软件的中文化工作。
 ⑸ OS-9
 Microwave的OS-9是为微处理器关键实时任务而设计的操作系统，广泛应用于高科技产品中，包括消费电子产品、工业自动化、无线通信产品、医疗仪器、数字电视/多媒体设备。它提供了很好的安全性和容错性。与其它的嵌入式系统相比，它的灵活性和可升级性非常突出。
 ⑹ LynxOS
 Lynx Real-time Systems 的LynxOS式一个分布式、嵌入式、可规模扩展的实时操作系统，它遵循PosIX.la、PosIX.lb和PosIX.1c标准。LynxOS支持线程的概念，提供256个全局用户线程优先级；提供一些传统的、非实时系统的服务特性，包括基于调用需求的虚拟内存、一个基于Motif的用户图形界面、与工业标准兼容的网络系统以及应用开发工具。
 ⑺ QNX
 QNX是加拿大QNX公司的产品。QNX是在x86体系上开发出来的，这和别的RTOS不太一样，别的大多RTOS都是从68K的CPU上开发成熟，然后再移植到x86体系上来的，但是QNX是直接在x86上面开发，只是近年才在68K等CPU上使用。
QNX是一个实时的、可扩充的操作系统，它部分遵循PosIX相关标准，如PosIX.1b实时扩展。它提供了一个很小的微内核以及一些可选的配合进程。其内核仅提供4种服务：进程调度、进程间通信、底层网络通信和中断处理。其进程在独立的地址空间运行。所有其它OS服务，都体现为协作的用户进程，因此QNX内核非常小巧（QNX 4.x大约为12KB），而且运行速度极快。这个灵活的结构可以使用户根据实际的需求，将系统配置成微小的嵌入式操作系统或者包括几百个处理器的超级虚拟机操作系统。
 由于QNX具有强大的图形界面功能，因此很适合作为机顶盒、手持设备（掌上电脑、手机）、GPS设备的实时操作系统使用。
 ⑻嵌入式Linux
 自由免费软件Linux的出现对目前商用嵌入式操作系统带来了冲击。它可以移植到多个有不同结构的CPU和硬件平台上，具有很好的稳定性、各种性能的升级能力强，而且开发更容易。
 国际上许多大型跨国企业，已经选中了Linux操作系统作为开发嵌入式产品的工具。如韩国三星公司、美国Transmeta公司等。国内也有很多厂家推出了基于Linux的嵌入式系统，如中科红旗软件技术有限公司既开发了嵌入式Linux系统基本开发平台，有提供了可供裁减的嵌入式Linux图形用户界面、窗口系统和网络浏览器，并与其它厂商合作开发了许多产品，包括PDA、机顶盒、彩票机等。
 ⑼ μC/OS-II
 μC/OS-II是源代码公开的实时嵌入式内核，是由美国人Jean J. Labrosse撰写，其性能完全可以与商业产品竞争。它是基于μC/OS的，在1992年以来已经有很多成功的商业应用。它可在绝大多数8位、16位、32位甚至64位微处理器、微控制器、数字信号处理器（DSP）上运行。鉴于它的很多的优点，我在系统设计中选用了此操作系统，关于它的更详细的信息将在第下一章中论述。
 另外，国内也有许多自主开发的实时操作系统，如科银京成（CoreTek）公司的嵌入式软件开发平台DeltaSystem,中科院推出的Hopen嵌入式操作系统，浙江大学自主研制开发的全中文的嵌入式操作系统HBOS系统等。
    面对如此众多的嵌入式操作系统，嵌入式开发人员要根据自己的实际应用，进行合理的选择。进行选择时，一般主要考虑以下几个方面：
 ⑴ 操作系统的硬件支持
 这主要从两个方面考虑：是否支持目标硬件平台；可移植性；
 ⑵ 开发工具的支持程度
 选择实时操作系统时，要考虑与之相关的工具。微处理器、在线仿真器（ICE）、编译器、汇编器、连接器、调试器以及模拟器

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