常用嵌入式操作系统

常用嵌入式操作系统

一、VxWorks

VxWorks 操作系统是美国 WindRiver 公司于 1983 年设计开发的一种嵌入式实时操作系统，依据其良好的持续发展能力、高性能的内核以及友好的用户开发环境，在嵌入式实时操作系统领域占据一席之地。其由于良好的可靠性和卓越的实时性，被广泛地应用在通信、军事、航空、航天等高精尖技术及实时性要求极高的领域中，如卫星通讯、军事演习、弹道制导、飞机导航等。应用实例包括美国的F-16、FA-18 战斗机、B-2 隐形轰炸机、火星探测器、爱国者导弹等。

VxWorks 的特点有：

（1）高实时性

实时性的强弱是以完成规定功能和作出响应时间的长短来衡量的。VxWorks 的实时性非常好，其系统本身的开销很小，进程调度、进程间通信、中断处理等系统公用程序精练而有效，它们造成的延迟很短。VxWorks 的任务调度策略以可抢占式调度（Preemptive Priority Scheduling）为基础，辅以时间轮询调度算法（Round-Robin Scheduling）机制。这一调度算法使得 VxWorks 能够及时响应高优先级的任务。而同级任务间则可选择时间片轮转法使多个同优先级的任务并发执行。

（2）可裁剪性

VxWorks 的可裁剪性，可以使开发者根据自己应用程序的需要来选择操作系统中部件，用户没用到的功能模块都可以去掉。VxWorks 由一个体积很小的内核及一些可以根据需要进行定制的系统模块组成。 VxWorks 内核最小为 8kB，即便加上其它必要模块，所占用的空间也很小，且不失其实时、多任务的系统特征。由于它的高度灵活性，用户可以很容易地对这一操作系统进行定制或作适当开发，

来满足自己的实际应用需要。

（3）友好的开发调试环境

VxWorks 的开发环境 Tornado 是一个友好的开发环境，它可以运行在多种主机上，包括 Sun、HP、Dec、Mips 等，主机的操作系统则支持 Unix、Windows NT 等。系统使用的流行图形界面方便使用者较快地理解和掌握。VxWorks 支持应用程序的动态链接和动态下载，使开发者省去了每次调试都将应用程序与操作系统内核进行链接和下载的步骤，缩短了编辑调试的周期。而 VxWorks 具有的可视化

图形界面的调试工具，也很大程度地方便了开发者的调试工作。

二、Linux

Linux 是 Unix 操作系统的克隆，可以免费使用，遵循 GPL 声明，可以自由修改和传播，是一个自由的操作系统。Linux 起源于芬兰一个名为 Linus Torvalds 的业余爱好者，但是现在已经是最为流行的一款开放源代码的操作系统。从 1991 年问世到现在，Linux 已发展成为一个功能强大、设计完善的操作系统，不仅能够运行于 PC 平台，还在嵌入式系统方面大放光芒，这与 Linux 具有的良好特性是分不开的。简单地说，嵌入式 Linux 操作系统具有以下

主要特性：

（1）精简的内核，性能高、稳定，多任务；

（2）适用于不同的 CPU，支持多种体系结构，如 X86、ARM、MIPS、ALPHA，SPARC 等；

（3）能够提供完善的嵌人式 GUI 以及嵌入式 X.Wifld.WS；

（4）提供嵌人式测览器、邮件程序、MP3 M 放器、MPEG 播放器、记事本等应用程序；

（5）提供完整的开发工具和 SDK，同时提供 PC 上的开发版本；

（6）用户可定制，可提供图形化的定制和配置工具；

（7）常用嵌入式芯片的驱动集，支持大量的周边硬件设备，驱动丰富；

（8）针对嵌人式的存储方案，提供实时版本和完善的嵌入式解决方案；

（9）完善的中文支持，强大的技术支持，完整的文档；

（10）开放源码，丰富的软件资源，广泛的软件开发者的支持，价格低廉，结构灵活，适用面广。

三、Windows CE

Windows CE 是微软开发的一个开放的、可升级的 32 位嵌入式操作系统，是基于掌上型电脑类的电子设备操作系统。Windows CE 的图形用户界面相当出色。其中CE 中的C 代表袖珍（Compact）、消费（Consumer）、通信能力（Connectivit）和伴侣（Companion）；E 代表电子产品（Electronics）。Windows CE 除了具有Windows 系统的许多共性外，又具有嵌入式系统所要求的实时性、内存小、模块

化、结构化以及与处理器无关等特点。同时 Embedded Visual C++给嵌入式系统应用程序的开发提供了极大的方便。因此，利用 WinCE 开发嵌入式系统或装置不仅可以获得最好的性能，而且可以缩短开发周期和降低技术风险。Windows CE 的设计目标是：模块化及可伸缩性、实时性能好，通信能力强大，支持多种 CPU。它的设计可以满足多种设备的需要，被广泛应用于如手机、指纹识别系统、汽车电子检测设备、智能家电、医疗仪器（例如：监护仪，心电检测仪等等）、工业控制仪器（例如：人机界面显示的高精准电机控制，工业采集控制通信等）、定位导行设备（例如：车载 GPS 导航仪）等设备中，这些设备包括了企业设备和一些家用的消费产品。

WinCE 的特点有：

（1）具有灵活的电源管理功能，包括睡眠／唤醒摸式；

（2）使用了对象存储（object store）技术，包括文件系统、注册表及数据库。它还具有很多高性能。高效率的操作系统特性，包括按需换页、共享存储、交叉处理同步、支持大容量堆（heaP）等；

（3）拥有良好的通信能力。广泛支持各种通信硬件，亦支持直接的局域网连接以及拨号连接，并提供与 PC、内部网以及 Internet 的连接，还提供与Windows gx／NT 的最佳集成和通信；

（4）支持嵌套中断。允许更高优先级别的中断首先得到响应，而不是等待低级别的 ISR 完成。这使得该操作系统具有嵌入式操作系统所要求的实时性；

（5）更好的线程响应能力。对高级别 IST（中断服务线程）的响应时间上限的要求更加严格，在线程响应能力方面的改进，帮助开发人员掌握线程转换的具体时间，并通过增强的监控能力和对硬件的控制能力帮助他们创建新的嵌入式应用程序；

（6）256 个优先级别。可以使开发人员在控制嵌入式系统的时序安排方面有更大的灵活性；

（7）Windows CE 的API 是Win32 API 的一个子集，支持近 1500 个Win32 API。