浅谈主流嵌入式操作系统的特点及应用范围

前言

嵌入式系统是以应用为中心，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的可独立工作的“器件”。嵌入式操作系统是嵌入式系统的重要组成部分，当我们在设计信息电器、数字医疗设备等嵌入式产品时，嵌入式操作系统的选择至关重要。了解主流嵌入式操作系统的特点及应用范围有助于工程师选择适合的操作系统，下面我们一起来了解一下主流嵌入式操作系统的特点及应用范围。

主流嵌入式操作系统的特点及应用范围

(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(RTOS),是嵌入式开发环境的关键组成部分。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。它以其良好的可*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。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到了VxWorks。

(二)Windows CE

WindowsCE是微软公司嵌入式、移动计算平台的基础，它是一个开放的、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，它是精简的Windows 95，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)。与Windows 95/98、Windows NT不同的是，Windows CE是所有源代码全部由微软自行开发的嵌入式新型操作系统，其操作界面虽来源于Windows 95/98，但Windows CE是基于WIN32 API重新开发、新型的信息设备的平台。Windows CE具有模块化、结构化和基于Win32应用程序接口和与处理器无关等特。

Windows CE不仅继承了传统的Windows图形界面，并且在Windows CE平台上可以使用Windows 95/98上的编程工具(如Visual Basic、Visual C++等)、使用同样的函数、使用同样的界面风格，使绝大多数的应用软件只需简单的修改和移植就可以在Windows CE平台上继续使用。Windows CE并非是专为单一装置设计的，所以微软为旗下采用Windows CE作业系统的产品大致分为三条产品线，Pocket PC(掌上电脑)、Handheld PC(手持设备)及Auto PC。

WindowsCE版本主要有1.0、2.0、3.0、4.0、4.2、5.0 和6.0

(三)嵌入式Linux

这是嵌入式操作系统的一个新成员，其最大的特点是源代码公开并且遵循GPL协议，在近一年多以来成为研究热点，据IDG预测嵌入式Linux将占未来两年的嵌入式操作系统份额的50%。

由于其源代码公开，人们可以任意修改，以满足自己的应用，并且查错也很容易。遵从GPL，无须为每例应用交纳许可证费。有大量的应用软件可用。其中大部分都遵从GPL，是开放源代码和免费的。可以稍加修改后应用于用户自己的系统。 有大量的免费的优秀的开发工具，且都遵从GPL，是开放源代码的。有庞大的开发人员群体。无需专门的人才，只要懂Unix/Linux和C语言即可。随着Linux在中国的普及，这类人才越来越多。所以软件的开发和维护成本很低。优秀的网络功能，这在Internet时代尤其重要。稳定——这是Linux本身具备的一个很大优点。内核精悍，运行所需资源少，十分适合嵌入式应用。

支持的硬件数量庞大。嵌入式Linux和普通Linux并无本质区别，PC上用到的硬件嵌入式Linux几乎都支持。而且各种硬件的驱动程序源代码都可以得到，为用户编写自己专有硬件的驱动程序带来很大方便。

(四)μC/OS-Ⅱ

μC/OS一Ⅱ是一个免费的、源代码公开的实时嵌入式内核，它提供了实时系统所需的基本功能，包含全部功能的核心部分代码只有8.3KB，由于C/OS-II是可裁剪的，所以用户系统中实际的代码最少可达2.7KB。C/OS-II不仅使用户得到廉价的解决方案，而且由于C/OS-II的开放源代码特性，还使用户可针对自己的硬件优化代码，获得更好的性能。

μC/OS-Ⅱ实际上是一个实时操作系统内核，只包含了任务调度、任务管理、时间管理、内存管理和任务间的通信与同步等基本功能，没有提供输入/输出管理、文件系统及网络之类的额外服务。但是由于C/OS-II的可移植性和开源性，用户可自己添加所需的各种服务。目前已经出现了专门为C/OS-II开发的文件系统、TCP/IP协议栈及GUI系统等的第三方商家。

(五)Symbian

Symbian OS是代表全球智能手机行业标准的操作系统，目前已经被很多世界领先的手机制造商所采用，包括摩托罗拉、诺基亚、三星、西门子、和索尼爱立信等公司。

(六)Enea OSE Systems

OSE是具有性能高、代码小和可确定性实时操作系统(RTOS)。OSE专门针对移动计算应用进行了优化，支持从基于DSP的基带处理到RISC的应用处理，覆盖了所有成本低、功能丰富的3G手机设计的各个方面。2006年，全球主要移动手持设备制造商推出的手机中，超过2亿部安装了 Enea 的 OSE实时操作系统软件。

OSE实时操作系统，已经被广泛应用在世界上成千上成的产品中，它可以支持的DSP有TMS320C62X /TMS320C64X /TMS320C54X /TMS320C55X /TMS320C67X等。区别于传统的操作系统，OSE的新生代操作系统应用直接的信息传播模式，而且OSE的核集许多传统操作系统的功能于一身，而这些功能一般是必须要由许多辅助性工具来完成的。

Enea OSE System AB公司的OSE操作系统是嵌入式实时多任务操作系统。针对DSP的内核它不仅具有硬实时的特性，代码小，实时性好，而且还可以支持多DSP以及由多DSP和多CPU组成的异构的分布式系统，具有强大的容错性能。

Enea OSE Systems公司的客户广泛分布在电讯、数字通讯、程序控制、汽车工业、国防、生物医学技术和消费类电子业。OSE是一个在市场上迅速成长的操作系统，每年增长率高达100%，现在OSE已经成为世界范围内电讯系统领域最广泛地被接受的实时解决方案。

(七)道系统(DeltaSystem)

中国完全自主研发的最成熟的嵌入式强实时多任务操作系统, 该操作系统已应用于飞机导航、核动力控制、雷达终端录取平台等军用与民用领域 。该操作系统已应用于飞机导航、核动力控制、雷达终端录取平台等军用与民用领域

(八)Hopen 操作系统

Hopen操作系统为凯思集团自主研制开发的嵌入式操作系统， 是中国第一个实现手机自主软件产业化的操作系统。它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。其核心Hopen Kernel一般为10KB左右大小，具有实时、多任务、多线程的系统特征。该系统可广泛应用于: 移动计算平台(PDA)、家庭信息环境(机顶盒，数字电视)、通讯计算平台(多媒体手机)等领域。

结语

在信息迅速发展的今天，计算机信息技术已经成为一种主导技术，对嵌入式操作系统的研究及分析，已成为一种必须的解决的重要课题。本文介绍了主流嵌入式操作系统的特点及应用范围希望对你的工作、学习有所帮助。