细看嵌入式操作系统

嵌入式系统以应用为中心，而嵌入式操作系统是嵌入式系统应用中的核心。

嵌入式系统是一种应用范围非常广泛的系统，可以这样理解，除了桌面计算机和服务器外所有计算设备都属于嵌入式系统。从便携式音乐播放器到航天飞机上的实时系统控制都属于嵌入式系统。

“嵌入式系统从技术上有人把它说得很玄，给人的感觉就好像是一项最新技术，其实不是这样的。”中国软件行业协会嵌入式系统分会副理事长兼秘书长郭淳学告诉记者。

从上世纪80年代，英特尔研制出了4004微处理器开始，嵌入式系统就开始应用了，后来又出现了单片机，嵌入式系统应用开始变得广泛。新、老一代嵌入式系统的区别在于软件方面有无操作系统支持。另外，新一代嵌入式系统在集成度方面也提高很多。

嵌入式系统是以应用为中心，整合了计算机软件、硬件技术，通信技术和微电子技术，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应用程序等四个部分组成。而嵌入式操作系统是嵌入式系统应用的核心。

走出认识误区

嵌入式操作系统（Embedded Operating System）是一种实时的、支持嵌入式系统应用的操作系统软件，它是嵌入式系统（包括硬、软件系统）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Browser等。

“目前社会上对嵌入式操作系统的认识有一些误区，一些人认为没有操作系统就不能称作嵌入式系统，我觉得这种提法不准确。”郭淳学指出。

早期大部分的嵌入式系统并不需要操作系统，这和应用的功能有关系, 例如洗衣机、微波炉等，这样的系统只需要一道控制程序管好几个按键、指示灯和数码管就可以了。

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。加之微处理器等硬件的限制,如: 微处理器只有4位或8位, 内存太小等, 根本没有操作系统生存的空间。

“近年来，信息家电、数码产品、智能手机及各种掌上型多媒体设备成为IT产业的潮流，操作系统就显得很必要。”

实时多任务特点

目前，嵌入式操作系统的品种较多，仅用于信息电器的嵌入式操作系统就有40种左右，其中较为流行的主要有： Windows CE、Palm OS、Real-Time Linux、VxWorks、pSOS、PowerTV等。

与通用操作系统相比较，嵌入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。

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。

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。

嵌入式操作系统具有通用操作系统的基本特点，能有效管理复杂的系统资源，并且把硬件虚拟化，使得开发人员从繁忙的驱动程序移植和维护中解脱出来。

发展需要创新

国外嵌入式操作系统的发展已经成熟，国内的嵌入式操作系统因为起步较晚，目前研究开发主要是基于国外操作系统二次开发和自主开发的嵌入式操作系统两种类型。

“国内厂商在嵌入式操作系统的研发上一定要有自主知识产权，要有创新，应该鼓励企业申请专利，避免一些重复建设。”郭淳学认为。

随着嵌入式系统的功能日趋复杂，硬件所提供的条件也逐步完善，选择嵌入式操作系统也就显得越发要了。

到了高端产品的阶段，采用商业化嵌入式操作系统是最经济可行的方案，而这个阶段的应用也为嵌入式操作系统的发展指出了方向。

“虽然暂时还没有领先的技术优势，但从人员素质来看，国内从业人员技术开发实力素质和技术实力还是很不错的。如果能进行广泛的社会培训，加之嵌入式软件的市场和发展空间都很大。嵌入式系统会有很广阔的前景。”郭淳学说．

嵌入式市场会对嵌入式操作系统的发展不断提出需求，因此嵌入式软件会变得更加先进。它会向智能化、数字化、网络化方向进一步发展。

中国软件行业协会嵌入式系统分会副理事长兼秘书长

郭淳学

■ 移动终端带动应用

手机作为人们通话、娱乐、获取信息的重要工具之一，深受到人们的喜爱。智能手机一词近两年来也频繁出现，百度一下“智能手机”，搜索到相关网页竟达约八百多万篇。

智能手机提供了足够的屏幕尺寸和带宽，既方便随身携带，又为软件运行和内容服务提供了广阔的舞台，很多增值业务可以就此展开，如：股票、交通、商品、应用程序下载、音乐图片下载等。

智能手机之所以具有如此强大的功能，这与它采用了功能强大的嵌入式操作系统不无关系。

手机中嵌入式操可以分为两大部分：一部分为操作系统内核，即实时执行程序；另一部分是输入输出部分(I/O)。而嵌入式系统对I/O的需求通常来讲都比较小，因此很多手机操作系统本质上就是一个实时执行程序。

手机操作系统具有操作系统的基本特征，它可以有效地管理复杂的系统资源；能够把硬件虚拟化，尤其面对日趋增多的嵌入式处理器，如果与常用的桌面操作系统相比，手机操作系统在占用存储空间、可靠性等方面却具有非常鲜明的特征。

“但是，从手机行业来说，由软硬件组成的系统，绝大部分又都不是国产的。嵌入式软件是由操作系统和许多应用软件组成的，所以就整个嵌入式系统而言，完全国产的还很少。”郭淳学说。