常见的嵌入式操作系统都有哪些
嵌入式实时操作系统试题
1、目前使用的嵌入式操作系统主要有那些?请举出六种常用的。
Windwos CE、Windows Mobile、VxWork、Linux、uCos、Symbian、QNX2、一般而言,嵌入式系统的架构可以分为4个部分,分别是(处理器)、存储器、输入输出和软件,一般软件分为(操作系统)和应用软件两个主要部分。
3、从嵌入式操作系统特点可以将嵌入式操作系统分为(实时操作系统)和分时操作系统,其中实时系统可分为(硬实时系统)和软实时系统4、uc/os操作系统不包括以下哪集中状态A、运行B、挂起C、退出D、休眠5、0x70&0x11的运算结果是A、0x1B、0x11C、0x17D、0x76、下列哪种方式不是ucos操作系统中任务之间的通信方式A、信号量B、消息队列C、邮件D、邮箱7、在将ucos操作系统移植到ARM处理器上时,以下那些文件不需要修改A、OS_CORE.CB、include.hC、OS_CPU.HD、OSTaskInit设计实时操作系统时,首先应该考虑系统的()。
A.可靠性和灵活性B.实时性和可靠性C.分配性和可靠性D.灵活性和实时性2. 大多数嵌入式实时操作系统中,为了让操作系统能够在有突发状态时迅速取得控制权,以作出反映,大都采用()的功能。
A:抢占式任务调度B:时间片轮转调度C:单调速率调度D:FIFO调度8、所有的电子设备都属于嵌入式设备简单题:1、根据嵌入式系统的特点、写出嵌入式系统的定义答:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统2、试分析实时操作系统的工作特点及相互之间的转换运行:获得CPU的控制权就绪:进入任务等待队列,通过调度中转为运行状态挂起:由于系统函数调用而被设置成挂起状态,任务发生阻塞,等待系统实时事件的发生而被唤醒,从而转为就绪或运行。
休眠:任务完成或者错误被清除的任务,该任务此时不具有任务控制块。
嵌入式系统中的操作系统选择
嵌入式系统中的操作系统选择在现代的嵌入式系统设计中,选择一个合适的操作系统对于系统的稳定性、性能和适应性都起着至关重要的作用。
基于不同的应用需求,嵌入式系统开发人员可以选择不同的操作系统,在设计阶段就将系统的功能需求和性能需求分别考虑进去,以便完成一个高质量和可靠可控的嵌入式系统。
一般来说,嵌入式系统可以分为实时嵌入式系统和非实时嵌入式系统两类。
实时嵌入式系统对于响应时间、延迟时间和中断处理速度等都有高要求,因此需要选择一种采用实时调度算法的操作系统来满足需求。
而非实时嵌入式系统往往需要处理网络通信、数据管理和多媒体等,需要选择一种非实时操作系统来满足需求。
以下将介绍常用的嵌入式操作系统及其特点。
1. 常见的实时操作系统(1)FreeRTOSFreeRTOS是一种基于内核抢占的实时操作系统,通常用于小型嵌入式系统。
它提供了小巧、可移植、高效的内核,并包含了许多功能实现的细节,使得它成为程序员和工程师的首选。
它适用于单一应用程序和多任务应用程序,并且可以方便地配置和扩展。
(2)VxWorksVxWorks是一种实时多任务操作系统,广泛应用于航天、军事、网络、机器人和医疗等领域。
它支持多种处理器架构、网络协议、文件系统和通信协议,并且具有高度可靠性和可扩展性。
它还支持多种开发环境和调试工具,使得开发和测试嵌入式系统变得非常方便。
(3)μC/OSμC/OS是一种小型实时操作系统,适用于单片机和其他小型处理器。
它提供了可定制的底层接口和一组高效的内核,可支持多任务、多线程、多进程和中断处理。
它具有小巧、高效、可移植和可扩展等特点,被广泛应用于汽车控制、仪器仪表、家电应用等领域。
2. 常见的非实时操作系统(1)LinuxLinux是一种开源的普通操作系统,它的内核是非实时的,可以应用于各种嵌入式系统。
它拥有强大的网络功能、通用文件系统和各种可用的驱动程序、应用程序等。
由于它是开源的,因此在开发过程中可以得到广泛的技术支持和文档资料,具有良好的可扩展性和稳定性。
嵌入式系统原理与应用习题解析
1.8 练习题P141.选择题(1)A说明:嵌入式系统的发展趋势表现在以下几方面:1.产品种类不断丰富;应用范围不断普及2.产品性能不断提高3.产品功耗不断降低;体积不断缩小4.网络化、智能化程度不断提高5.软件成为影响价格的主要因素(2)D说明:常见的嵌入式操作系统: VxWorks;Windows CE、uC/OS-II和嵌入式Linux..(3)A说明:VxWorks是美国WindRiver公司于1983年开发的一种32位嵌入式实时操作系统..2.填空题(1)嵌入式计算机(2)微处理器外围电路外部设备(3)板级支持包实时操作系统应用编程接口应用程序(4)嵌入式处理器微控制器数字信号处理器3.简答题(1)简述嵌入式系统的定义和特点答:定义:以应用为中心;以计算机技术为基础;软硬件可裁剪;应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统..特点:专用性强、实时性好、可裁剪性好、可靠性高和功耗低等.. (2)简述计算机系统的发展历程第一阶段大致在20世纪70年代前后;可以看成是嵌入式系统的萌芽阶段;第二阶段是以嵌入式微处理器为基础;以简单操作系统为核心的嵌入式系统;第三阶段是以嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统;也是嵌入式应用开始普及的阶段;第四阶段是以基于Internet为标志的嵌入式系统;这是一个正在迅速发展的阶段..(3)简述MCU和DSP的区别MCU是微控制器;DSP是数字信号处理器..MCU相当于小型的电脑;内部集成的CPU、ROM、RAM、I/O总线;所以集成度高是它的特点..DSP是专用的信息处理器;内部的程序是对不同的机器和环境进行特别优化;所以处理速度是最快的..2.4 练习题1. 填空题1 ARM7 ARM9 ARM9E ARM10E ARM112 精简指令集计算机3 Samsung ARM920T IIC总线4 BGA 显卡布线5 1.8V 3.3V6 8 128 17 S3C2410 64MB 64MB2. 选择题1 D 2C 3A 4B 5B6C 7D 8C 9C 10B3. 简答题1ARM和S3C2410X有什么关系S3C2410是韩国三星公司生产的嵌入式处理器;它采用了ARM公司的ARM920T即ARM9内核2ARM7是32位RISC处理器;使用3级流水线;采用冯诺依曼体系结构;不支持MMU..3ARM8是32位RISC处理器;使用5级流水线;采用哈佛体系结构;支持MMU..4S3C2410X芯片有27根地址线;8根片选线nGCS;32根数据线..5S3C2410X芯片内部集成了一个LCD控制器;SDRAM控制器;3个通道UART;4个通道DMA;4个具有PWM功能的计时器和一个内部时钟;8通道的10位ADC..6ARM体系结构有哪几种工作状态又有哪几种运行模式其中哪些为特权模式哪些为异常模式并指出处理器在什么情况下进入相应模式工作状态:第1种:ARM状态..处理器执行32位的字对齐的ARM指令..第2种:Thumb状态..处理器执行16位的半字对齐的Thumb指令.. 运行模式:用户模式usr 快速中断模式fiq 外部中断模式irq管理模式svc 数据访问中止模式abt 系统模式sys未定义指令中止模式und在这7种运行模式;除了用户模式外;其他6种处理器模式都为特权模式..在这6种特权模式中;除了系统模式外的其他5种特权模式又称为异常模式..用户模式:非特权模式;也就是正常程序执行的模式;大部分任务在这种模式下执行..在用户模式下;如果没异常发生;不允许应用程序自行切换果没异常发生;不允许应用程序自行改变处理器的工作模式;如果有异常发生;处理器会自动切换工作模式..快速中断模式:支持高速数据传输和通道处理;当一个高优fast中断产生时将会进入这种模式..外部中断模式:也称为普通中断模式;当一个低优先级中断产生时将会进入这种模式..在这模式下按中断的处理器方式又分为向量中断和非向量中断两种..通常的中断处理都在IRQ模式下进行..管理模式:是一种操作系统保护模式;当复位或软中断指令执行时处理器将进入这种模式..数据访问中止模式:当存取异常时将会进入这种模式;用来处理存储器故障、实现虚拟存储或存储保护..系统模式:使用和user模式相同寄存器组的特权模式;用来运行特权级的操作系统任务..未定义指令中止模式:当执行未定义指令时会进入这种模式;主要是用来处理未定义的指令陷阱;支持硬件协处理器的软件仿真;因为未定义指令多发生在对协处理器的操作上..7ARM体系结构支持的数据类型有多少寄存器如何组织支持的数据类型:1.字节byte;各种处理器体系结构中;字节的长度均为8位..2.半字half-word;在ARM体系结构中;半字的长度为16位..3.字word;在ARM体系结构中;字的长度为32位..ARM处理器共有37个寄存器;其中31个通用寄存器;6个状态寄存器.. 8S3C2410的存储控制器如何对内存空间进行管理S3C2410X存储控制器为片外存储器提供控制信号..它将系统的存储空间分成8组Bank;每组的大小为128MB;共1GB..9分析程序状态寄存器各位的功能描述;并说明C、Z、N、V在什么情况下进行置1和清0状态寄存器PSR的具体格式为V—溢出标志位对于加/减法运算指令;当操作数和运算结果为二进制补码表示的带符号数时;V=1表示符号位溢出;其它指令通常不影响V位..例如:两个正数最高位为0相加;运算结果为一个负数最高位为1;则符号位溢出;相应V=1.C--进位或借位标志位对于加法指令包括比较指令CMN;结果产生进位;则C=1;表示无符号数运算发生上溢出;其他情况下C=0;在减法指令中包括比较指令CMP;结果产生借位;则C=0;表示无符号数运算发生下溢出;其他情况下C=1;对于包含移位操作的非加/减法运算指令;C中包含最后一次溢出位的数值;对于其他非加/减法运算指令;C位的值通常不受影响..Z--结果为0标志位Z=1表示运算结果是0;Z=0表示运算结果不是零;对于CMP指令;Z=1表示进行比较的两个数大小相等..N--符号标志位本位设置成当前指令运算结果的bit31的值..当两个补码表示有符号整数运算时;N=1表示运算的结果为负数;N=0表示结果为正数或零..10ARM指令可分为哪几类说出哪几条指令是无条件执行的..ARM指令可分为:数据处理指令;跳转指令;程序状态寄存器处理指令;加载/存储指令;协处理器指令;异常产生指令..无条件执行指令:BLX指令;BKPT指令产生软件断点中断11如何实现两个64位数的加法操作;如何实现两个64位的减法操作;如何求一个64位数的负数实现64位数据加法运算:假设R0和R1存放了一个64位数据作为被加数;R0存放数据的低32位;R2和R3中存放了另一个64位数据作为加数;R2中存放低32位数据..运算结果送回到R1:R0中R0中存放低32位..ADDSR0;R0;R2;低32位相加并影响标志位ADCR1;R1;R3;高32位相加再加上C标志位进位值实现64位数据减法运算:如果寄存器R0和R1中放置一个64位的被减数;其中R0中放置低32位数值;寄存器R2和R3中放置一个64位的减数;其中R2中放置低32位数值..运算结果送回到R1:R0中R0中存放低32位..SUBSR0;R0;R2;低32位相减并影响标志位SBCR1;R1;R3;高32位相减再减去C标志位的反码求一个64位数的负数:如果寄存器R0和R1中放置一个64位数;其中R0中放置低32位数值;寄存器R4和R5中放置其负数;其中R4中放置低32位数值.. RSBSR4;R0;#00减去低32位并影响标志位RSCR5;R1;#00减去高32位再减去C标志位的反码4.程序题(1)分析下列每条语句;并说明程序实现的功能..CMP R0; #0 //判断R0是否等于0MOVEQ R1; #0 //当R0等于0;则R1等于0MOVGT R1;#1 //当R0为正数时;则R1等于1此功能码段可以判别R0中的值为正数还是0..(2)写一条ARM指令;分别完成下列操作..R0 = 16 MOV RO; #16R0 = R1 / 16 MOVRO;R1;LSR#4R1 = R2 * 4R0 = - R0 RSBRO;RO;#0(3)写出实现下列操作的ARM指令..当Z=1时;将存储器地址为R1的字数据读入寄存器R0.. MOVEQR0;R1当Z=1时;将存储器地址为R1+R2的字数据读入寄存器R0.. LDREQR0;R1;R2将存储器地址为R1-4的字数据读入寄存器R0..LDRR0;R1;#-4将存储器地址为R1+R6的字数据读入寄存器R0;并将新地址R1+R6写入R1..LDRR0;R1;R6(4)写出下列指令所实现的操作..LDRR2;R3;#-2将存储器地址为R3-2的字数据读入R2;并将地址R3-2写入R3 LDRR0;R0;R1将存储器地址为R0的字数据读入R0;并将地址R0+R1写入R0 LDRR1;R0;R2;LSL #2将存储器地址为R0+R2*4的字数据读入R1;并将地址R0+R2*4写入R0STRBR1;R2;#0xB0R0的低8位存入存储器地址为R2+0xB0字节中LDMIAR0;{R1;R2;R8}将内存单元R0所指向的地址单元以字为单位递减方式读取到R1;R2;R8中;低地址编号的字数据内存单元对应低编号寄存器STMDBR0;{R1~R5;R8;R9}R1~R5;R8;R9存储到以R0为起始地址的递减内存中;最终R0指向存放R9的地址单元5.计算题某设备的接口电路如图所示;请计算出该设备的地址..3.5 练习题1.选择题(1)B 2 A 3 C 4 D 5 A2.填空题(1).so .a 程序运行过程中编译过程中(2)L I o(3)$(4)$@ $^ $< CC、CFLAGS等(5)目标文件的完整名称所有不重复的依赖文件;以空格隔开第一个依赖文件的名称、3.简答题(1)m ake和Makefile之间的关系答:make是一种命令;是根据Makefile文件的规则决定如何编译和连接程序或其他的动作..2Makefile的普通变量与预定义变量有什么不同预定义变量有哪些它们分别表示什么意思答:普通变量:引用变量时;只需在变量前面加上$符;预定义变量:已经定义好;直接引用即可..预定义变量有:$@、$^、$<..$@:表示完整的目标文件名;$^:表示所有的依赖文件;$<:表示依赖文件列表中的第一个文件..3GCC编译器的常用参数有哪些它们的功能分别是什么答:gcc编译器的常用参数:-o;-I;-L;-E;-S;-c功能:-o表示编译成一个可执行程序;-I表示指定头文件目录;-L 表示指定库文件目录选项;-E表示对源代码进行预编译;-S表示编译成汇编代码;-c表示把.c文件转换为以.o为扩展名的目标文件.. 4.编程及调试题1根据要求编写Makefile文件..有5个文件分别是main.c、visit.h、study.h、visit.c、study.c;具体代码如下..//main.c文件//visit.h文件//study.h文件//visit.c文件//study.c1如果上述文件在同一目录;请编写Makefile文件;用于生成可执行程序zhs..//Makefile 文件2 如果按照下面的目录结构存放文件;请改写Makefile文件.. bin:存放生成的可执行文件obj:存放.o文件include:存放visit.h、study.hsrc:存放main.c、visit.c、study.c和Makefile.3 如果按照下面的目录结构存放文件;请改写Makefile文件.. bin:存放生成的可执行文件obj:存放.o文件include:存放visit.h、study.hsrc:存放main.c和Makefilesrc/src1:存放visit.csrc/src2:存放study.c说明:这可能只是其中一种方法;方法不唯一..我这种做法有一个缺点就是需要修改visit.c和study.c文件的内容;如修改#include “../include/visit.h”..(2)按要求完成以下操作..①vi编辑test.c文件;其内容如下..②用gcc –o test.o test.c编译;生成test.o③用gcc –g –o test1.o test.c编译;生成test1.o④比较test.o和test1.o文件的大小;思考为什么带调试选项-g的目标文件test1.o比较大..因为在gcc编译源代码时指定-g选项可以产生带有调试信息的目标代码..(3)使用GDB调试上面的程序①调试参数-g进行编译#gcc –g test.c –o test②启动GDB调试;开始调试#gdb Gtest③使用gdb命令进行调试..略..4编写一个程序;将系统时间以year-month-day hour:minute:second 格式显示在屏幕上;并将它保存在time.txt文件..4.4 练习题1.填空题1 串口2 115200 8 1 无无3 编程器串口网络接口4 Bootloader5 程序仿真调试程序的烧写6 zImage root.cramfs7启动加载模式下载模式8 汇编语言C语言9 U-Boot Blob ARMBoot 或者RedBoot vivi10 BusyBox11启动加载模式说明:按回车进入启动加载模式;按回车外的任意键进入vivi的下载模式..2. 选择题1 A2 C3 A4 A5 A3. 简答题1简述嵌入式开发环境的搭建过程答:1、交叉编译工具链的安装;2、安装配置TFTP服务;3、安装配置NFS服务;4、C-Kermit的安装配置;5、minicom的安装配置;6、windows下超级终端的配置..2 BootLoader的结构分两部分;简述各部分的功能答:两部分:Stage1:用汇编语言编写;主要进行设备的初始化;Stage2:用C语言编写;增强程序的移植性和可读性..(2)ARM常用的Bootloader程序有哪些答:U-Boot;Blob;RedBoot;vivi(3)简述生成内核映像文件zImage的步骤..答:1、make config 进入命令行;2、make menuconfig 内核裁剪;3、make clean 清理以前已生成的目标文件;4、make dep 编译变量的依赖关系;5、make zImage 生成内核镜像文件zImage..4 BusyBox工具的功能是什么答:BusyBox工具用来精简基本用户命令和程序;它将数以百计的常用UNIX/Linux命令集成到一个可执行文件中..5简述根文件系统的创建过程..答:1、建立基本的目录结构;2、交叉编译BusyBox;3、创建配置文件;4、利用cramfs工具创建根文件系统映像文件..5.4 练习题1.选择题1B 2D 3C 4A 5C 6D2.填空题1 内核态2 字符设备块设备3 主设备号次设备号4 静态编译动态编译5 insmod说明:用于加载模块化驱动程序的命令是insmod;用于卸载已安装模块化驱动程序的命令是rmmod;用于查看已安装的模块化驱动程序的命令是lsmod..3.简答题(1)简述驱动程序的主要功能..答:1、对设备初始化和释放;2、数据传送;3、检测和处理设备出现的错误..(2)简述驱动程序的组成..答:1、自动配置和初始化子程序;2、服务于I/O请求的子程序;3、中断服务子程序..(3)简述设备驱动程序与应用程序的区别..答:1、设备驱动程序工作在内核态下;而应用程序工作在用户态下;2、设备驱动程序从module_init开始;将初始化函数加入内核初始化函数列表中;在内核初始化时执行驱动的初始化函数;从而完成驱动的初始化和注册;之后驱动便停止工作;等待应用程序的调用;而应用程序从main函数开始执行..3、应用程序可以和GLIBC库连接;因此可以包含标准的头文件;驱动程序不能使用标准的C库;因此不能调用所有的C库函数..4简述设备文件、驱动文件、主设备号和次设备号之间的关系..答:驱动程序加载到内核后有一个主设备号..在Linux内核中;主设备号标识设备对应的驱动程序;告诉Linux内核使用哪一个驱动程序为该设备也就是/dev下的设备文件服务;而次设备号则用来标识具体且唯一的某个设备..5简述字符设备驱动程序提供的常用入口点及各自的功能.. 答:open入口点:对将要进行的I/O操作做好必要的准备工作;如清除缓冲区等..如果设备是独占的;即同一时刻只能有一个程序访问此设备;则open子程序必须设置一些标志以表示设备处于忙状态.. close入口点:当设备操作结束时;需要调用close子程序关闭设备..独占设备必须标记设备可再次使用..read入口点:当从设备上读取数据时;需要调用read子程序..write入口点:向设备上写数据时;需要调用write子程序..ioctl入口点:主要用于对设备进行读写之外的其他操作;比如配置设备、进入或退出某种操作模式等;这些操作一般无法通过read或write 子函数完成操作..(6)简述逐次逼近型ADC的结构及工作原理..答:逐次逼近型ADC通常由比较器;数模转换器DAC;寄存器和控制逻辑电路组成..工作原理:初始化时;先将寄存器各位清空..转换时;先将寄存器的最高位置1;再将寄存器的数值送入DAC;经D/A转换后生成模拟量送入比较器中与输入的模拟量进行比较;若Vs<Vi;则该位的1被保留;否则被清除;然后再将次高位置1;再将寄存器的数值送入DAC;经D/A转换后生成的模拟量送入比较器中与输入模拟量进行比较;若Vs<Vi;则该位的1被保留;否则被清除;重复上述过程;知道最低位;最后寄存器中的内容即为输入模拟值转换成的数字量..5.编程题S3C2410X通过GPG3端口来控制LED的亮和灭;具体电路如图;请为该字符设备设计一个驱动程序和应用程序;应用程序能够根据用户需要来控制LED的//驱动程序//应用程序6.7 练习题1.选择题1C2D说明:TinyOS是UC Berkeley加州大学伯克利分校开发的开放源代码操作系统3C2.填空题1X Windows;Micro Windows;MiniGUI或者Qtopia Core;Qt/Embedded;OpenGUI2X Window Server;Xlib;帧缓存3.问答题1简述嵌入式GUI的特点..答:1、轻型;占用资源少..嵌入式GUI要求是轻量型的;这主要是受限于嵌入式硬件资源..2、可配置..由于嵌入式设备的可定制性;要求相应的GUI系统也是可以定制的;所以嵌入式GUI一般都具有可裁剪性..3、高性能..耗用系统资源较少;能在硬件性能受限的情况下、尤其是CPU资源较少的情况下达到相对较快的系统响应速度;同时减少能源消耗..4、高可靠性..系统独立;能适用于不同的硬件;在高性能的同时保证高可靠性..2简述Qt/X11和Qtopia Core的异同点..答:相同点:都是嵌入式GUI;也就是在嵌入式系统中为特定的硬件设备或环境而设计的图形用户界面系统..Qt/X11与Qtopia Core最大的区别在于Qt/X11依赖于X Window Server或Xlib;而Qtopia Core是直接访问帧缓存..它们所依赖的底层显示基础是不同的;从而导致了体系结构上的差异..3简述信号与槽的作用..答:信号:当某个信号对其客户或所有者发生的内部状态发生改变;信号被一个对象发射..只有定义过这个信号的类及其派生类能够发射这个信号;当一个信号被发射时;与其相关联的槽将会被立刻执行..槽:槽是普通的C++成员函数;可以被正常调用;它们唯一的特殊性就是很多信号可以与其相关联..当与其相关联的信号被发射时;这个槽就会被调用..槽可以有参数;但槽的参数不能有缺省值..4.编程题编写Qtopia Core程序:在窗口建立两个按钮;单击Show Te xt按钮时在单行文本框中显示Hello World;单击Quit按钮时关闭窗口..7.4 练习题1.选择题1A 2B 3A2.填空题1可定制性好支持SQL查询语句提供接口函数;供高级语言调用实时性好2自包含跨平台无数据类型3.问答题1常见的嵌入式数据库有哪些嵌入式数据库和其他数据库的主要区别是什么答:常见的嵌入式数据库有mSQL;Berkeley DB;SQLite..数据处理方式的不同;嵌入式数据库属于程序驱动式;其他数据库属于引擎响应式..逻辑模式的不同;其他数据库基本上采用关系模型;而嵌入式数据库除采用关系模型外;还会采用网状模型或两者的结合体..优化重点不同;其他数据库由于面向通用的应用;优化的重点是:高吞吐量、高效的索引机制、详尽的查询优化策略..而嵌入式数据库是面向特定应用的;并且资源有限;优化的重点是:实时性、开销大小、系统性能、可靠性、可预知性和底层控制能力..关键技术不同;嵌入式数据库的很多关键技术与其他数据库不同;如备份恢复、复制与同步、事务和安全性等..2简述SQLite数据库的特点..答:SQLite的特点包括:无需安装和管理配置;存储在单一磁盘文件中的一个完整的数据库;数据库文件可以再不同字节顺序的机器间自由地共享;支持数据库大小最大为2TB;包括TCL绑定;同时通过Wrapper支持其他语言的绑定;独立;没有额外依赖;支持多种开发语言;支持事件;不需要配置、安装..(4)在SQLite中有哪些数据类型答:SQLite支持NULL;INTERGER;REAL;TEXT和BLOB数据类型..4.编程题。
嵌入式系统的分类
嵌入式系统的分类1、以硬件划分1.1嵌入式微控制器(Microcontrol lerUnit,也称MCU)单片机就属于嵌入式微控制器,单片机机心由ROM(或EPROM)、总线、总线逻辑、定时器(或计数器)、Watch Dog、I/O、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A、Flash RAM、EEPROM等组成,它属于单片式设计,体积小、功耗低、成本小、可靠性高的特点,该类型的品种、数量都是最多的,目前嵌入式系统中,MCU在70年代就已经研制出来,但由于以上的特点,直到现在,它依然占有70%的市场份额。
1.2嵌入式微处理器(MicroProcessor Unit,又称MPU)嵌入式微处理器是根据计算机的CPU演变来的,然而与计算机处理器不同的是,它要求性能高、功耗低、体积小、成本小、重量轻、可靠性高的特点,以满足嵌入式环境下的特殊需求,如ARM系列广泛应用于手机终端,PowerPC系列广泛应用于航空系统。
1.3嵌入式DSP处理器(EmbeddedDigitalSignalProcessor,又称EDSP)DSP的算法理论在70年代就已经出现,那时还没有专门的DSP 处理器,只能用MPU的分立元件实现,然而处理的速度无法满足DSP算法要求,1982年,首枚DSP处理器诞生,它是专门用于处理信号的处理器,以信号处理的特殊要求在系统结构处理、算法上进行专门设计的处理器,它具有很高的编译效果与执行速度的功能。
80年代中期,诞生出基于CMOS工艺的DSP处理器,它的储容量和运算速度与前代相比都有飞跃性的提高、现在随着DSP处理器的不断发展,它的集成度更高、应用范围更广。
1.4嵌入片上系统(SystemOnChip,又称SOC)嵌入片上系统追求包容性最强的集成器件,它使现了软硬件无缝结合,在处理器片上直接嵌入操作系统的代码模块,因此具有很高的综合性。
使用SOC,SOC一般是专用的芯片,它具有系统简洁、体积小、功耗小、可靠性高、生产效率高的特点。
什么是嵌入式操作系统 常见的嵌入式系统有哪些
什么是嵌入式操作系统常见的嵌入式系统有哪些
常见的嵌入式系统:
Linux、uClinux、WinCE、PalmOS、Symbian、eCos、uCOS-
II、VxWorks、pSOS、Nucleus、ThreadX 、Rtems 、QNX、INTEGRITY、OSE、C ExecuTIve
什幺是嵌入式操作系统
嵌入式操作系统是一种支持嵌入式系统应用的操作系统软件,它是嵌入式系统的重要组成部分。
嵌入时操作系统具有通用操作系统的基本特点,能够有效管理复杂的系统资源,并且把硬件虚拟化。
传统定义(狭义嵌入式):嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
当前客观定义(泛嵌入式):除PC之外的一切计算机系统都可以叫嵌入式系统。
典型代表:智能手机、工业机器人、汽车电子、航空航天(四。
单片机嵌入式操作系统选择指南 适合你的系统
单片机嵌入式操作系统选择指南适合你的系统在嵌入式系统领域,单片机是一种重要的组成部分,而选择合适的操作系统对于单片机的功能和性能起着决定性的作用。
本文将介绍一些常见的单片机嵌入式操作系统,并针对不同应用场景提供一些建议,以帮助选择适合你的系统。
一、嵌入式操作系统的重要性嵌入式系统通常用于控制和管理各种设备,如智能家居、医疗设备、交通工具等。
选择合适的嵌入式操作系统可以提升系统的稳定性、安全性和性能。
以下是一些常见的嵌入式操作系统。
二、常见的嵌入式操作系统1. 实时操作系统(RTOS)实时操作系统(RTOS)是一种专门设计用于处理实时任务的操作系统。
它具有以下特点:高度可靠、响应时间短、实时性强。
常见的RTOS有嵌入式Linux、FreeRTOS、uC/OS等。
2. 裸机编程裸机编程是指直接在单片机上编写程序,不依赖于操作系统。
这种方式效率高,资源占用少,但对开发者的要求较高。
3. 嵌入式Linux嵌入式Linux是一种基于Linux内核的操作系统,具有强大的功能和广泛的应用领域。
它支持多线程、网络连接、文件系统等特性,适用于对功能要求较高的嵌入式系统。
4. uC/OSuC/OS是一种采用优先级调度算法的实时操作系统,具有较小的内存占用和快速的响应时间。
它适用于对实时性要求较高的系统,如工业自动化和航空航天。
5. FreeRTOSFreeRTOS是一种开源的实时操作系统,具有小巧、高效、可靠的特点。
它适用于资源受限、对实时性要求较高的系统,如传感器节点和嵌入式设备。
三、选择适合的操作系统在选择嵌入式操作系统时,需要考虑以下几个因素:1. 功能需求首先需要明确系统的功能需求,包括任务调度、网络连接、文件系统等。
根据需求选择适合的操作系统。
2. 系统的资源限制考虑系统的处理能力、内存大小等资源限制。
对于资源受限的系统,选择轻量级的操作系统或裸机编程可能更为合适。
3. 开发人员的经验和技术开发人员的经验和技术能力对选择操作系统也起着关键的作用。
嵌入式操作系统的种类与特点
嵌入式操作系统的种类与特点嵌入式操作系统的种类与特点嵌入式操作系统是用于嵌入式系统中的特定目的操作系统,它通常具有较小的内存占用和资源消耗。
嵌入式操作系统的种类繁多,每种都有其特定的特点和适用范围。
本文将介绍几种常见的嵌入式操作系统及其特点。
⒈实时操作系统(RTOS)实时操作系统是一种能够满足实时性要求的操作系统。
它能够以快速和准确的方式对任务请求作出响应,并能够在规定的时间内完成任务。
实时操作系统分为硬实时操作系统和软实时操作系统。
硬实时操作系统要求任务在严格的时间限制内完成,而软实时操作系统可以容忍适度的延迟。
⒉嵌入式 Linux嵌入式 Linux 是基于 Linux 内核开发的嵌入式操作系统。
它具有开源的特点,可以根据需要进行定制和修改。
嵌入式 Linux 适用于需要较强的兼容性和可扩展性的应用场景。
它提供了许多实用的工具和库,使开发人员能够更方便地进行开发和调试。
⒊Windows 嵌入式Windows 嵌入式是微软提供的嵌入式操作系统,它是 Windows 系列操作系统的一个延伸。
Windows 嵌入式具有良好的用户界面和易用性,适用于需要图形化界面和大量第三方应用支持的嵌入式设备。
它提供了丰富的开发工具和技术支持,使开发人员能够更便捷地进行开发和调试。
⒋实时嵌入式操作系统(RTOS)实时嵌入式操作系统是专门设计用于实时应用的操作系统。
它具有低延迟和高可靠性的特点,能够实时响应外部事件,并在最短的时间内完成任务。
实时嵌入式操作系统适用于需要高精度和高效率的实时应用,如航空航天、工业控制等领域。
⒌轻量级操作系统轻量级操作系统是一种占用系统资源较少的操作系统。
它具有较小的内存占用和启动时间,并提供了必要的功能和服务。
轻量级操作系统适用于资源受限的嵌入式设备,如传感器节点、嵌入式网关等。
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法律名词及注释:⒈实时性要求:指一个系统对任务请求能够在特定时间内作出响应,并完成任务的能力。
嵌入式系统工程师面试题及答案
嵌入式系统工程师面试题及答案一、基础知识1、什么是嵌入式系统?答:嵌入式系统是一种以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格要求的专用计算机系统。
它通常嵌入在其他设备或产品中,用于控制、监测或执行特定的任务。
2、嵌入式系统的特点有哪些?答:嵌入式系统具有以下特点:专用性强:针对特定应用需求进行定制开发。
实时性要求高:需要在规定的时间内完成任务响应。
资源受限:处理器性能、内存容量、存储等资源相对有限。
功耗低:通常要求在电池供电或低功耗环境下长时间运行。
可靠性高:在恶劣环境下稳定工作,故障率低。
3、列举几种常见的嵌入式处理器架构。
答:常见的嵌入式处理器架构有:ARM、MIPS、PowerPC、X86 等。
4、什么是中断?中断处理的过程是怎样的?答:中断是指计算机在执行程序过程中,遇到需要紧急处理的事件时,暂停当前程序的执行,转而去执行相应的中断服务程序。
中断处理的过程通常包括:中断请求、中断响应、中断处理、中断返回。
二、操作系统1、列举几种常见的嵌入式操作系统。
答:常见的嵌入式操作系统有:Linux、μC/OSII、FreeRTOS、VxWorks 等。
2、实时操作系统和非实时操作系统的区别是什么?答:实时操作系统对任务的响应时间有严格的要求,必须在规定的时间内完成任务处理,否则可能导致系统故障或错误。
非实时操作系统则对任务响应时间没有严格限制,更注重系统的资源利用率和功能完整性。
3、简述嵌入式操作系统的任务调度算法。
答:常见的任务调度算法有:优先级调度:根据任务的优先级来决定任务的执行顺序,优先级高的任务先执行。
时间片轮转调度:将 CPU 时间分成固定的时间片,每个任务轮流获得时间片执行。
混合调度:结合优先级和时间片轮转的调度方式。
三、编程语言1、嵌入式系统中常用的编程语言有哪些?答:C 语言和C++语言是嵌入式系统中最常用的编程语言。
此外,还有汇编语言、Python 等在特定场景下也会使用。
嵌入式课后题答案
嵌入式课后答案第一章1. 什么是嵌入式系统?请列举几个常见的嵌入式系统。
答:根据国际电气和电子工程师协会(IEEE)的定义,嵌入式系统是控制、监视或者辅助设备、机器和生产线运行的装置(Devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants)。
这主要是从产品的应用角度加以定义的,由此可以看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体,可以涵盖机械等附属装置。
目前被我国科学家普遍认同的定义是:嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁减,对功能、可靠性、成本、体积、功耗要求严格的专用计算机系统。
常见的嵌入式系统:手机,DVD,路由器,核磁共振仪,全自动洗衣机。
2.嵌入式系统与通用计算机有哪些区别?答:(1) 以应用为中心;(2) 以计算机技术为基础(3) 软件和硬件可裁减(4) 对系统性能要求严格(5)软件的固件化(6)需要专用的开发工具3.嵌入式系统的发展分为哪几个阶段?答:第一阶段:无操作系统的嵌入算法阶段。
第二阶段:以嵌入式CPU为基础,以简单操作系统为核心的嵌入式系统。
第三阶段:以嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统。
第四阶段:以基于Internet为标志的嵌入式系统。
4.请列举嵌入式系统的主要应用领域。
答:(1)工业控制领域(2)交通运输领域(3)消费电子产品(4)家电领域(5)通信领域(6)商业和金融领域(7)环境监测领域(8)医疗领域(9)建筑领域(10)军事国防领域(11)航天航空领域第二章1. 简述简单嵌入式系统与复杂嵌入式系统的主要区别。
答:简单嵌入式系统很早就已经存在,这类嵌入式系统因为软硬件复杂度都很低,一般不使用操作系统,例如常用的单片机系统。
对于复杂的嵌入式系统,它的开发模式发生了极大的改变。
一个复杂的嵌入式系统不仅硬件系统的开发比单片机复杂了许多,更重要的是在该系统中采用了嵌入式操作系统,其应用软件的开发转变为使用操作系统标准接口的计算机工程领域的应用软件开发。
常见的四种嵌入式操作系统
常见的四种嵌入式操作系统美国工程师戴维·默兹曼(David A. Mazur)在1975年首次提出“嵌入式操作系统”(Embedded Operating System)的概念,他指出这种操作系统应该具备高度可靠性、实时性、效率和可用性等特点。
嵌入式操作系统逐渐发展成为应用广泛的技术,被广泛应用于车载电子、智能家居、医疗设备等领域。
本文将介绍常见的四种嵌入式操作系统,包括实时操作系统(RTOS)、嵌入式Linux、嵌入式Windows和FreeRTOS。
一、实时操作系统(RTOS)实时操作系统具有实时性、可预测性和高可靠性等特点,广泛应用于飞行控制、机器人控制、交通监控等需要高实时性的领域。
实时操作系统通常分为硬实时操作系统和软实时操作系统。
硬实时操作系统要求任务在规定的时间内完成,否则可能导致严重后果;软实时操作系统则对任务的截止时间有一定的宽容度。
实时操作系统常见的代表有VxWorks、μC/OS等。
VxWorks是一种商用的实时操作系统,其具备高度可靠性和实时性,被广泛应用于航空航天、通信等行业。
而μC/OS是一种免费的实时操作系统,其具有开源、可移植等特点,非常适合中小型项目的开发。
二、嵌入式Linux嵌入式Linux是将Linux系统裁剪和优化后用于嵌入式系统的一种操作系统。
相比传统的实时操作系统,嵌入式Linux在资源利用、设备支持和软件生态等方面具有更大的优势。
嵌入式Linux支持广泛的硬件平台,可以轻松移植到不同的设备上。
嵌入式Linux的常见发行版有Buildroot、OpenWrt和Yocto Project 等。
Buildroot是一个简单而高效的工具,用于从源代码构建嵌入式Linux系统。
OpenWrt是一个针对无线路由器的嵌入式Linux发行版,其具有小巧、灵活和易用的特点。
Yocto Project是一个用于构建嵌入式Linux发行版的项目,通过提供一整套工具和模板,简化了嵌入式Linux的构建过程。
嵌入式操作系统有哪些
嵌入式操作系统有哪些嵌入式操作系统有哪些嵌入式操作系统是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序,用户的应用程序是运行于其上的各个任务,它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。
经过多年的发展,比较流行的嵌入式操作系统如下:1、VxWorksVxWorks 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。
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T ornado 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。
2、pSOS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。
3、Windows EmbeddedWindows 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。
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嵌⼊式系统第⼀章⼀、嵌⼊式系统的定义:从技术⾓度定义:以应⽤为中⼼,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应⽤系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专⽤计算机系统,是将应⽤程序、操作系统和计算机硬件集成在⼀起的系统。
⼆、常见的嵌⼊式操作系统:1.WindowsEmbedded2.VxWorks3.µC/OS4.QNX5.嵌⼊式Linux6.安卓系统三、嵌⼊式系统的特点:专⽤型强体积⼩型化实时性好可裁剪性好可靠性⾼功耗低不可垄断性四、嵌⼊式处理器有两个体系结构,特点,优缺点冯诺依曼体系结构和哈弗体系结构冯诺依曼:程序和数据共享⼀个存储空间;程序指令存储地址和数据存储地址指向⼀个存储器的不同物理位置;采⽤单⼀的地址及数据总线;程序指令和数据宽度相同。
处理器在执⾏指令时,必须从存储器中取出指令解码,再取操作数执⾏运算,在⾼速运算的时候,容易在传输通道上出现瓶颈效应。
哈弗:程序和数据存储在不同的存储空间中,即程序存储器和数据存储器是两个相互独⽴的存储器,每个存储器独⽴编址、独⽴访问。
与两个存储器相对应的是系统中的4套总线:程序的数据总线和地址总线,数据的数据总线和地址总线。
这种分离的程序总线和数据总线可允许在⼀个机器周期内同时获取指令字和操作数,从⽽提⾼了执⾏速度,⼜由于程序和数据存储器在两个分开的物理空间中,因⽽取值和执⾏能够完全重叠,提⾼了运算速度。
五、嵌⼊式微处理器的分类(P10)嵌⼊式微处理器根据功能、结构、性能运算特点和使⽤⽅法等多⽅⾯的综合因素可以粗略分成嵌⼊式微控制器(MCU)、嵌⼊式微处理器(MPU)、数字信号处理器(DSP))、CPLD/FPGA、⽚上系统(SOC)等5类。
SOC往往是在FPGA上实现的。
六、嵌⼊式微处理器如何选型(P13)1.技术指标2.熟悉原则3.成本原则4.⽀持⼯具原则5,整体原则第⼆章⼀、RISC(精简指令集)特点:1.⼤的、统⼀的寄存器⽂件2.装载/保存结构,数据处理操作只针对寄存器的内容,⽽不是直接对存储器进⾏操作。
有哪些常见的嵌入式操作系统
有哪些常见的嵌入式操作系统有哪些常见的嵌入式操作系统常见的嵌入式系统有哪些?那么,嵌入式操作系统那么多,它们有何区别呢?关于这些疑问,一起来看看。
常见的嵌入式系统有这么多:Linux、uClinux、WinCE、PalmOS、Symbian、eCos、uCOS-II、VxWorks、pSOS、Nucleus、ThreadX 、Rtems 、QNX、INTEGRITY、OSE、C Executive、autosar......什么是嵌入式操作系统?嵌入式操作系统是一种支持嵌入式系统应用的操作系统软件,它是嵌入式系统的重要组成部分。
嵌入时操作系统具有通用操作系统的基本特点,能够有效管理复杂的系统资源,并且把硬件虚拟化。
从应用角度可分为通用型嵌入式操作系统和专用型嵌入式操作系统。
常见的通用型嵌入式操作系统有Linux、VxWorks、Windows 等。
常用的专用型嵌入式操作系统有Smart Phone、Pocket PC、Symbian等。
按实时性可分为两类:实时嵌入式操作系统主要面向控制、通信等领域。
如WindRiver 公司的VxWorks、ISI的pSOS、QNX系统软件公司的QNX、ATI的Nucleus,很多汽车电子行业都是利用实时性很强的操作系统等。
非实时嵌入式操作系统主要面向消费类电子产品。
这类产品包括PDA、移动电话、机顶盒、电子书、WebPhone等。
如微软面向手机应用的Smart Phone操作系统。
嵌入式系统的设计和实现而言,基本上需要四种不同的工作:系统设计工作,硬件设计工作,驱动程序和操作系统移植工作和应用程序设计开发工作。
1、系统设计工作在系统的设计阶段,系统分析师将根据需求确定系统的硬件的基本构成,根据系统的需求选择使用那种处理器,使用哪种操作系统,使用那些软件开发工具。
系统分析师往往是较为完整的参与过嵌入式系统设计的全过程,对于系统应用的行业较为了解,对于嵌入式系统本身的开发流程十分清楚的人。
主流嵌入式操作系统介绍
主流嵌入式操作系统介绍嵌入式系统是以应用为中心,软硬件可裁减的,适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。
具有软件代码小、高度自动化、响应速度快等特点,特别适合于要求实时和多任务的体系。
嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成,它是可独立工作的“器件”。
嵌入式操作系统EOS(Embedded OperatingSystem)是一种用途广泛的系统软件,过去它主要应用于工业控制和国防系统领域。
EOS负责嵌入系统的全部软、硬件资源的分配、调度工作,控制协调并发活动;它必须体现其所在系统的特征,能够通过装卸某些模块来达到系统所要求的功能。
目前,已推出一些应用比较成功的EOS产品系列。
随着Internet技术的发展、信息家电的普及应用及EOS的微型化和专业化,EOS开始从单一的弱功能向高专业化的强功能方向发展。
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。
EOS是相对于一般操作系统而言的,它除具备了一般操作系统最基本的功能,如任务调度、同步机制、中断处理、文件功能等外,还有以下特点:(1)可装卸性。
开放性、可伸缩性的体系结构。
(2)强实时性。
EOS实时性一般较强,可用于各种设备控制当中。
(3)统一的接口。
提供各种设备驱动接入.(4)操作方便、简单、提供友好的图形GUI,图形界面,追求易学易用.(5)提供强大的网络功能,支持TCP/IP协议及其它协议,提供TCP/UDP/IP/PPP协议支持及统一的MAC访问层接口,为各种移动计算设备预留接口.(6)强稳定性,弱交互性。
嵌入式系统一旦开始运行就不需要用户过多的干预,这就要负责系统管理的EOS臭有较强的稳定性。
嵌入式操作系统的用户接日一般不提供操作命令,它通过系统调用命令向用户程序提供服务。
(7)固化代码。
在嵌入系统中,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。
操作系统的分类及特点
操作系统的分类及特点操作系统是管理计算机硬件和软件资源的系统软件,它是计算机系统中最基本的系统软件之一。
操作系统的主要功能包括文件管理、内存管理、进程管理、设备管理、用户接口等。
根据不同的运行环境和使用场景,操作系统可以分为多种类型,每种类型的操作系统都有其独特的特点和应用领域。
1.嵌入式操作系统嵌入式操作系统是运行在嵌入式系统中的一种特殊操作系统,它通常运行在嵌入式设备中,如智能手机、家用电器、工业控制设备等。
嵌入式操作系统的特点是占用资源少、响应速度快、稳定性强,并且具有实时性要求。
常见的嵌入式操作系统有Android、iOS、Windows CE等。
2.实时操作系统实时操作系统是一种对时间要求非常严格的操作系统,它能够保证系统在规定的时间内对事件做出快速的响应。
实时操作系统分为硬实时系统和软实时系统两种。
硬实时系统要求系统能够在规定的时间内完成任务,而软实时系统对时间要求相对宽松。
实时操作系统广泛应用于工业自动化、航天航空、医疗设备等领域。
3.分时操作系统分时操作系统是一种支持多用户同时访问系统资源的操作系统,它能够将系统资源按时间片的方式分配给多个用户使用。
分时操作系统的特点是能够实现多任务同时执行,提高系统的利用率和响应速度。
常见的分时操作系统有UNIX、Linux等。
4.批处理操作系统批处理操作系统是一种按照一定的规则自动执行任务的操作系统,它能够将用户提交的任务按照一定的顺序自动执行,而无需用户干预。
批处理操作系统的特点是能够提高系统的资源利用率,减少用户的等待时间。
批处理操作系统广泛应用于数据中心等场景。
5.分布式操作系统分布式操作系统是一种运行在多台计算机上的分布式系统的操作系统,它能够协调多台计算机资源,提供统一的接口给用户使用。
分布式操作系统的特点是能够实现负载均衡、高可靠性和高可扩展性。
常见的分布式操作系统有Windows Server、Linux等。
6.网络操作系统网络操作系统是一种专门用于网络设备管理的操作系统,它能够实现对网络设备的集中管理和配置。
常见的嵌入式操作系统都有哪些
常见的嵌入式操作系统都有哪些常见的嵌入式操作系统都有哪些对于嵌入式学习的你们,大家知道我们常见的嵌入式操作系统都有哪些吗?本文作了简析,一起来看看。
DOS微软一开始选用了派特森的Q-DOS “QUICK AND DISK OPERATING SYSTEM ”为基础然后再扩充功能而成 MS-DOS,主要是采用由IBM 提供的使用8088 微处理器的计算机作开发平台,它是以16 字节单人单工操作系统,特别适合一些功能简单装置使用。
Windows CE虽然微软 Windows 系统已经称霸了 PC Desktop 环境。
但是对于嵌入式系统这块大饼,微软也是垂涎已久,桌上型的Windows 桌业系统对于嵌入式系统来说自然是太过于肥大的产物,于是微软推出精简版的 Windows CE 作为进攻嵌入式系统的主力。
目前主要应用于PDA 上头,但是跟微软一系列 Windows 系统一般,Windows CE也承袭了原有的缺点:耗系统资源、不稳定、效率不佳等等。
毛病实在太多,后来将整个架构重新改写后推出 Windows CE 3.0 版,或称为Pocket PC。
改版之后的确改进了不少缺点。
Windows CE 可应用于 PDA 、WebPAD、Thin Client等等。
是采用 Windows CE 为操作系统的 SIMPad (西门子公司所有)。
Palm由 Palm Computing 公司的嵌入式操作系统,目前最大的应用在PDA ,是市场占有率最高的 PDA 操作系统,Palm 操作系统架构非常简洁,因为少去了很多功能,如内存管理、多任务等等,使得Palm 可以非常不耗系统资源,硬件需求低,连带的整体耗电量便可压缩到非常低,因此采用 Palm 操作系统的 PDA 都有待机时间长的优点。
EPOC由英国手持装置大厂 Psion 所开发,常用于 PDA 与手机结合的场合。
最有名的例子 Nokia 9110 系列手机,它就是采用 EPOC 系统。
主流嵌入式操作系统(RTOS)有哪些?看这14种
主流嵌入式操作系统(RTOS)有哪些?看这14种整理/付斌满足实时控制要求的嵌入式操作系统(RTOS)操作系统,以下介绍14种主流的RTOS,分别为μClinux、μC/OS-II、eCos、FreeRTOS、mbed OS、RTX、Vxworks、QNX、NuttX,而国产的嵌入式操作系统包括都江堰操作系统(djyos)、Alios Things、Huawei LiteOS、RT-Thread、SylixOS。
下面分别介绍这十四种种嵌入式操作系统的特点。
1、μClinuxμClinux是一种优秀的嵌入式Linux版本,其全称为micro-control Linux,从字面意思看是指微控制Linux。
同标准的Linux相比,μClinux的内核非常小,但是它仍然继承了Linux操作系统的主要特性,包括良好的稳定性和移植性、强大的网络功能、出色的文件系统支持、标准丰富的API,以及TCP/IP网络协议等。
因为没有MMU 内存管理单元,所以其多任务的实现需要一定技巧。
展开剩余92%μClinux在结构上继承了标准Linux的多任务实现方式,分为实时进程和普通进程,分别采用先来先服务和时间片轮转调度,仅针对中低档嵌入式CPU特点进行改良,且不支持内核抢占,实时性一般。
综上可知,μClinux最大特点在于针对无MMU处理器设计,这对于没有MMU功能的stm32f103来说是合适的,但移植此系统需要至少512KB的RAM空间,1MB的ROM/FLASH空间,而stmf103拥有256K的FLASH,需要外接存储器,这就增加了硬件设计的成本。
μClinux结构复杂,移植相对困难,内核也较大,其实时性也差一些,若开发的嵌入式产品注重文件系统和与网络应用则μClinux是一个不错的选择。
2、μC/OS-IIμC/OS-II是在μC/OS的基础上发展起来的,是用C语言编写的一个结构小巧、抢占式的多任务实时内核。
μC/OS-II能管理64个任务,并提供任务调度与管理、内存管理、任务间同步与通信、时间管理和中断服务等功能,具有执行效率高、占用空间小、实时性能优良和扩展性强等特点。
嵌入式工业软件分类及应用
嵌入式工业软件分类及应用嵌入式工业软件是指应用于嵌入式系统中的特定行业领域的软件,其功能和应用范围与工业领域相关。
嵌入式工业软件可以应用于各个产业,包括制造业、能源和电力、交通运输、医疗保健、安防监控等。
下面将对嵌入式工业软件的分类与应用进行详细介绍。
一、嵌入式工业软件的分类1. 实时操作系统(RTOS)实时操作系统是嵌入式系统常用的软件之一,它能够提供实时性能和可靠性,具备处理实时任务的能力。
在工业领域,实时操作系统常用于工控设备、机器人、通信设备等中。
常见的实时操作系统有VxWorks、RTOS、QNX等。
2. 通信软件通信软件用于实现嵌入式系统与外部设备或网络的数据传输和通信,包括串口通信、以太网通信、无线通信等。
通信软件在工业自动化、远程监控、数据采集等领域中得到广泛应用。
常见的通信软件有Modbus、CAN、TCP/IP等。
3. 数据采集与处理软件数据采集与处理软件用于嵌入式系统的数据采集、传输、存储和处理,其中包括数据采集与传输协议、数据存储与管理等。
数据采集与处理软件在工业控制系统、传感器网络、物联网等领域中具有重要应用价值。
常见的数据采集与处理软件有LabVIEW、OPC、MySQL等。
4. 控制软件控制软件用于嵌入式系统的控制和调节,包括PID控制、逻辑控制、运动控制等。
控制软件在工业自动化、机械控制、能源管理等领域中广泛应用。
常见的控制软件有PLC、SCADA、LabVIEW等。
5. 图像与视觉处理软件图像与视觉处理软件用于嵌入式系统中的图像采集、处理和识别等任务。
在工业领域,图像与视觉处理软件常用于机器视觉、图像识别、安防监控等方面。
常见的图像与视觉处理软件有OpenCV、Halcon、Matlab等。
二、嵌入式工业软件的应用1. 工业自动化工业自动化领域是嵌入式工业软件的主要应用领域之一,通过使用嵌入式工业软件,可以实现工业设备的自动化控制和监控。
例如,在生产线上,可以使用实时操作系统和控制软件实现对机器人、PLC等设备的精确控制。
2025年软件资格考试嵌入式系统设计师(中级)(基础知识、应用技术)合卷试卷及答案指导
2025年软件资格考试嵌入式系统设计师(基础知识、应用技术)合卷(中级)复习试卷(答案在后面)一、基础知识(客观选择题,75题,每题1分,共75分)1.题目:在嵌入式系统中,下列哪种硬件设备通常用于实现设备与CPU之间的通信?A. 存储器B. 输入输出接口C. 中断控制器D. 时钟发生器2.题目:在嵌入式系统的开发过程中,以下哪个阶段不属于需求分析阶段的工作?A. 制定项目计划B. 编写需求规格说明书C. 设计系统架构D. 编写测试用例3.在嵌入式系统中,下列哪项不是系统的基本组成部分?A. 硬件设备B. 软件程序C. 用户界面D. 网络连接4.在嵌入式系统中,以下哪个不是常见的编程语言?A. C语言B. JavaC. PythonD. JavaScript5.(单选题)关于嵌入式系统的内存管理,以下说法错误的是:A. 嵌入式系统的内存管理通常采用静态分配方式。
B. 动态内存分配可以提高系统的灵活性和响应速度。
C. 嵌入式系统的内存泄露问题是影响系统稳定性的一个重要因素。
D. 使用嵌入式系统的硬件抽象层可以有效地避免内存泄漏。
7.在嵌入式系统中,以下哪个不是常见的处理器类型?A. ARM Cortex-M系列B. RISC-VC. MIPSD. x868.嵌入式系统中,存储器通常分为哪几类?A. 只读存储器ROMB. 随机存取存储器RAMC. 只写存储器ROMD. 可擦除可编程只读存储器EPROM9.嵌入式系统的基本定义•题目:嵌入式系统是指将______ 与______ 结合在一起的系统,它通常用于控制、监视或辅助操作设备、机器或用于工厂运作的设备。
10.嵌入式系统的特点•题目:嵌入式系统的主要特点包括______、______、______ 和______ 。
11.在嵌入式系统中,以下哪个不是常见的处理器架构?A. ARMB. MIPSC. x86D. PowerPC12.嵌入式系统开发中,通常使用哪种编程语言进行应用程序开发?A. JavaB. C/C++C. PythonD. Ruby13.嵌入式系统设计中,以下哪种硬件设备通常用于存储程序和数据?A. 微处理器B. 存储器C. 输入输出接口D. 通信接口14.在嵌入式系统中,以下哪个概念不属于硬件范畴?A. 微处理器B. 存储器C. 通信接口D. 输入输出接口15.嵌入式系统的基本概念嵌入式系统是一种专用的计算机系统,通常被嵌入到其他设备或系统中。
嵌入式操作系统有哪些
嵌入式操作系统有哪些?下面介绍国外和国内常用的实时操作系统。
1. 国外著名的实时操作系统国外实时操作系统已经从简单走向成熟,有代表性的产品主要有VxWorks,QNX,Palm OS,Windows CE等,占据了机顶盒、PDA等的绝大部分市场。
其实,实时操作系统并不是一个新生的事物,从20世纪80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。
(1) VxWorksVxWorks操作系统是美国WindRiver公司于1983年设计开发的一种实时操作系统。
Vx Works拥有良好的持续发展能力、高性能的内核以及良好的用户开发环境,在实时操作系统领域内占据一席之地。
它以其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,如卫星通信、军事演习、导弹制导、飞机导航等。
在美国的F-16、FA-18战斗机,B-2隐形轰炸机和爱国者导弹上,甚至连1997年4月在火星表面登陆的火星探测器上也使用了VxWorks。
它是目前嵌入式系统领域中使用最广泛、市场占有率最高的系统。
它支持多种处理器,如x86,i960,Sun Sparc,Moto--r ola MC68xxx,MIPS RX000,Power PC,ARM ,StrongARM等。
大多数的VxW---orksAPI是专有的。
(2) QNXQNX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中运行。
所有其他操作系统服务都实现为协作的用户进程,因此QNX内核非常小巧(QNX4.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包括几百个处理器的超级虚拟机操作系统。
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常见的嵌入式操作系统都有哪些
常见的嵌入式操作系统都有哪些
对于嵌入式学习的你们,大家知道我们常见的嵌入式操作系统都有哪些吗?本文作了简析,一起来看看。
DOS
微软一开始选用了派特森的Q-DOS “QUICK AND DISK OPERATING SYSTEM ”为基础然后再扩充功能而成MS-DOS,主要是采用由IBM 提供的使用8088 微处理器的计算机作开发平台,它是以16 字节单人单工操作系统,特别适合一些功能简单装置使用。
Windows CE
虽然微软Windows 系统已经称霸了PC Desktop 环境。
但是对于嵌入式系统这块大饼,微软也是垂涎已久,桌上型的Windows 桌业系统对于嵌入式系统来说自然是太过于肥大的产物,于是微软推出精简版的Windows CE 作为进攻嵌入式系统的主力。
目前主要应用于PDA 上头,但是跟微软一系列Windows 系统一般,Windows CE也承袭了原有的缺点:耗系统资源、不稳定、效率不佳等等。
毛病实在太多,后来将整个架构重新改写后推出Windows CE 3.0 版,或称为Pocket PC。
改版之后的确改进了不少缺点。
Windows CE 可应用于PDA 、WebPAD、Thin Client等等。
是采用Windows CE 为操作系统的SIMPad (西门子公司所有)。
Palm
由Palm Computing 公司的嵌入式操作系统,目前最大的应用在PDA ,是市场占有率最高的PDA 操作系统,Palm 操作系统架构非常简洁,因为少去了很多功能,如内存管理、多任务等等,使得Palm 可以非常不耗系统资源,硬件需求低,连带的整体耗电量便可压缩到非常低,因此采用Palm 操作系统的PDA 都有待机时间长的优点。
EPOC
由英国手持装置大厂Psion 所开发,常用于PDA 与手机结合的场合。
最有名的例子Nokia 9110 系列手机,它就是采用EPOC 系统。
著名的嵌入式实时系统
实时系统是嵌入式系统里头非常重要的一环,很多人都误以为实时系统执行速度非常快的系统,事实上不然,所谓实时代表的意义是『实时反应』,一般多人多任务操作系统如:Windows 、UNIX ,在上面执行的软件都一起分享CPU ,因为CPU 速度快,所以我们感觉好象可以同时执行多支软件,其实在系统内部的同一时间内都只有一个程序在执行,每个软件都必须排队,而且规定只能用一小段时间后就要换下一位,但是因为CPU 速度够快,很快又可以被执行到,所以人们感觉并不会很明显软件是一段一段在执行。
这是一般所谓的非实时性的操作系统运作模式,而实时操作系统具有立即反应而且不能让出资源的特性,例如汽车的ABS 煞车系统,如果不采用能够立即反应的实时系统,后果可就不堪设想。
而这类的应用多半多属体积小、功能简单的地方,所以也算是嵌入式系统。
QNX 的QNX OS 、WindRiver 的VxWorks、Microware 的OS9、pSOS 等等,都是有名的嵌入式实时系统公司。
Linux
Linux 不是都用来做服务器吗?不然就是Cluster,怎么会跟嵌入式系统扯上关系?不要怀疑,Linux 除了对伺服工作应付自如外,嵌入式系统也难不倒Linux。
那么究竟Linux 有怎样独特的`能耐,可以想变大就变大想缩小就缩小?又用Linux 来发展嵌入式系统有什么优点?请看底下介绍。
开放原始码、模块化设计
Linux 采用GPL 授权,除了把原始码公开以外,任何人都可以自由使用、修改、散布,
而Linux 核心本身采模块化设计,让人很容易增减功能,例如我的平台并不需要蓝芽的功能,我只要不把这项功能加入,有需要就加入,不需要就删除,由于这样的高的弹性,我们可以调校出最适合我们硬件平台的核心出来。
相较于Linux ,Windows 是走封闭原始码路线,所以我们完全无法得知或修改它的核心部份。
另外因为是采用GPL 授权自然就没有什么权利金或保密协议的约束。
稳定性够
Linux 不属于任何一家公司,但是它的开发人员却是全世界最多的,每天在全球都有无数的人参与Linux Kernel 的改进、除错、测试,这样严苛的条件造就了稳定度高的Linux 。
就因为如此,Linux 虽不是商业的产物但是品质却不逊于商业产品。
网络功能强大
Linux 的架构是参造UNIX 系统而来,因此Linux 也承袭了UNIX 强大的网络功能。
在这个每样事情都讲求网络的时代下,只能说是Linux 大放异彩的年代。
未来可能家里的电冰箱、冷气、电视机都会连上网络,如何增加这些家电的网络功能,Linux 可以替他们办到。
跨平台
Linux 一开始是基于Intel 386 机器而设计,但是随着网络的散布,各式各样的需求涌现,因此就有许多工程师致力于各式平台的移植,造成了Linux 可以在x86、MIPS、ARM/StrongARM、PowerPC、Motorola 68k、Hitachi SH3/SH4、Transmeta..等等平台上运作的盛况。
这些平台几乎涵盖了所有嵌入式系统所需的CPU,因此选择Linux 就可以把更多的硬件平台纳入考量的范围。
嵌入式环境不如x86 PC 那样单纯,嵌入式环境所采用的CPU 架构之多,使用Linux 作开发,就等于有更多硬件的选择,硬件成本是商业公司考量的一大重点,选择多自然可以找到最合适的硬件,对于公司的竞争力是有极大的帮助。
应用软件众多
自由软件世界里有个很大的特色就是软件超级多,而且几乎都是符合GPL 标准,换句话说,大家都可以自由取用,因为这些软件多半是由工程师业余空暇时间所发展,而且不以营利为性质,所以并不能担保这些软件完全没有BUG ,但是仍旧有许多杀手级的软件出现,大家熟知的KDE 与GNOME 便是很好的证明,当然与嵌入式系统较为相关如:gcc 编译器、Kdevelop 整合式开发环境等等。
通常我们都会先在PC 端造出仿真出嵌入式的环境,并直接在上头开发,因此用的工具也都与开发一般Desktop 软件类似,良好的工具能够增加开发的速度。
选择多样
如果公司有能力可以自己实作Linux 嵌入式系统,因为程序代码全部都开放在那里,您可以随心所欲的设计出自己想要的Embedded Linux 系统,但是有更多的公司的业务重点不在于此,这时候您也可以选择购买商业版的Embedded Linux 系统,像是有名的Redhat 公司、Lineo、MontaVista..等等,这些都是商业的Linux 公司,购买他们的产品就可以得到完整的服务。
因此商业或非商业全都在于您的需求。
自行开发系统
当然您也可以自行开发系统,严格控制硬件,但是相对的必须投注更大的成本在于研发系统上,原则上如果目标简单明确只是一些基本的I/O 控制,例如:跑马灯。
便适合自己开发,但是如果系统过于复杂则必须审慎评估自行研发的难度与时程的控管。