嵌入式系統(tǒng)的5大應(yīng)用領(lǐng)域介紹 嵌入式操作系統(tǒng)分類

目前嵌入式技術(shù)熱門技術(shù)領(lǐng)域，就業(yè)前景薪資待遇都是非常有優(yōu)勢的~那具體用在哪些方面呢？一一舉例給你看！

A、軍用：各種武器控制（火炮控制、導(dǎo)彈控制、智能炸彈制導(dǎo)引爆裝置）、坦克、艦艇、轟炸機(jī)等陸?？崭鞣N軍用電子裝備，

雷達(dá)、電子對抗軍事通信裝備，野戰(zhàn)指揮作戰(zhàn)用各種專用設(shè)備等。

B、消費(fèi)電子：我國各種信息家電產(chǎn)品，如數(shù)字電視機(jī)、機(jī)頂盒、數(shù)碼相機(jī)、VCD、DVD、音響設(shè)備、可視電話、

家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、洗衣機(jī)、電冰箱、智能玩具等，廣泛采用微處理器/微控制器及嵌入式軟件。

隨著市場的需求和技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)手機(jī)逐漸發(fā)展成為融合了PDA、電子商務(wù)和娛樂等特性的智能手機(jī)，

我國移動通信市場潛力巨大，發(fā)展前景看好。

C、工業(yè)控制：各種智能測量儀表、數(shù)控裝置、可編程控制器、控制機(jī)、分布式控制系統(tǒng)、現(xiàn)場總線儀表及控制系統(tǒng)、

工業(yè)機(jī)器人、機(jī)電一體化機(jī)械設(shè)備、汽車電子設(shè)備等，廣泛采用微處理器/控制器芯片級、標(biāo)準(zhǔn)總線的模板級及系統(tǒng)嵌入式計(jì)算機(jī)。

D、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用：Internet的發(fā)展，產(chǎn)生了大量網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、接入設(shè)備、終端設(shè)備的市場需求，這些設(shè)備中大量使用嵌入式系統(tǒng)。

E、其他：各類收款機(jī)、POS系統(tǒng)、電子秤、條形碼閱讀機(jī)、商用終端、銀行點(diǎn)鈔機(jī)、IC卡輸入設(shè)備、取款機(jī)、自動柜員機(jī)、

自動服務(wù)終端、防盜系統(tǒng)、各種銀行專業(yè)外圍設(shè)備以及各種醫(yī)療電子儀器，無一不用到嵌入式系統(tǒng)。

嵌入式操作系統(tǒng)是一種支持嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的操作系統(tǒng)軟件，它 是嵌入式系統(tǒng)（包括硬、軟件系統(tǒng)）極為重要的組成部分，通常包括與硬件相關(guān)的底層驅(qū)動軟件、系統(tǒng)內(nèi)核、設(shè)備驅(qū)動接口、通信協(xié)議、圖形界面、標(biāo)準(zhǔn)化瀏覽器等 Browser。嵌入式操作系統(tǒng)具有通用操作系統(tǒng)的基本特點(diǎn)，如能夠有效管理越來越復(fù)雜的系統(tǒng)資源；能夠把硬件虛擬化，使得開發(fā)人員從繁忙的驅(qū)動程序移植和維護(hù)中解脫出來；能夠提供庫函數(shù)、驅(qū)動程序、工具集以及應(yīng)用程序 。與通用操作系統(tǒng)相比較，嵌入式操作系統(tǒng)在系統(tǒng)實(shí)時(shí)高效性、硬件的相關(guān)依賴性、軟件固態(tài)化以及應(yīng)用的專用性等方面具有較為突出的特點(diǎn)。

嵌入式操作系統(tǒng)的種類

一般情況下，嵌入式操作系統(tǒng)可以分為兩類，一類是面向控制、通信等領(lǐng)域的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，如WindRiver公司的VxWorks、ISI的pSOS、 QNX系統(tǒng)軟件公司的QNX、ATI的Nucleus等；另一類是面向消費(fèi)電子產(chǎn)品的非實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，這類產(chǎn)品包括個(gè)人數(shù)字助理（PDA）、移動電話、機(jī)頂盒、電子書、WebPhone等。

a. 非實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)

早期的嵌入式系統(tǒng)中沒有操作系統(tǒng)的 概念，程序員編寫嵌入式程序通常直接面對裸機(jī)及裸設(shè)備。在這種情況下，通常把嵌入式程序分成兩部分，即前臺程序和后臺程序。前臺程序通過中段來處理事件，其結(jié)構(gòu)一般為無限循環(huán)；后臺程序則掌管整個(gè)嵌入式系統(tǒng)軟、硬件資源的分配、管理以及任務(wù)的調(diào)度，是一個(gè)系統(tǒng)管理調(diào)度程序。這就是通常所說的前后臺系統(tǒng)。一 般情況下，后臺程序也叫任務(wù)級程序，前臺程序也叫事件處理級程序。在程序運(yùn)行時(shí)，后臺程序檢查每個(gè)任務(wù)是否具備運(yùn)行條件，通過一定的調(diào)度算法來完成相應(yīng)的操作。對于實(shí)時(shí)性要求特別嚴(yán)格的操作通常由中斷來完成，僅在中斷服務(wù)程序中標(biāo)記事件的發(fā)生，不再做任何工作就退出中斷，經(jīng)過后臺程序的調(diào)度，轉(zhuǎn)由前臺程序 完成事件的處理，這樣就不會造成在中斷服務(wù)程序中處理費(fèi)時(shí)的事件而影響后續(xù)和其他中斷。

實(shí)際上，前后臺系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性比預(yù)計(jì) 的要差。這是因?yàn)榍昂笈_系統(tǒng)認(rèn)為所有的任務(wù)具有相同的優(yōu)先級別，即是平等的，而且任務(wù)的執(zhí)行又是通過FIFO隊(duì)列排隊(duì)，因而對那些實(shí)時(shí)性要求高的任務(wù)不可 能立刻得到處理。另外，由于前臺程序是一個(gè)無限循環(huán)的結(jié)構(gòu)，一旦在這個(gè)循環(huán)體中正在處理的任務(wù)崩潰，使得整個(gè)任務(wù)隊(duì)列中的其他任務(wù)得不到機(jī)會被處理，從而造成整個(gè)系統(tǒng)的崩潰。由于這類系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，幾乎不需要RAM/ROM的額外開銷，因而在簡單的嵌入式應(yīng)用被廣泛使用。

b. 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)

實(shí)時(shí)系統(tǒng)是指能在確定的時(shí)間內(nèi)執(zhí)行其功能并對外部的異步事件做出響應(yīng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。其操作的正確性不僅依賴于邏輯設(shè)計(jì)的正確程度，而且與這些操作進(jìn)行的時(shí)間有關(guān)?！霸诖_定的時(shí)間內(nèi)”是該定義的核心。也就是說，實(shí)時(shí)系統(tǒng)是對響應(yīng)時(shí)間有嚴(yán)格要求的。

實(shí)時(shí)系統(tǒng)對邏輯和時(shí)序的要求非常嚴(yán)格，如果邏輯和時(shí)序出現(xiàn)偏差將會引起嚴(yán)重后果。實(shí)時(shí)系統(tǒng)有兩種類型：軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)和硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)。軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)僅要求事件響應(yīng)是實(shí)時(shí)的，并不要求限定某一任務(wù)必須在多長時(shí)間內(nèi)完成；而在硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，不僅要求任務(wù)響應(yīng)要實(shí)時(shí)，而且要求在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成事件的處理。通常，大多 數(shù)實(shí)時(shí)系統(tǒng)是兩者的結(jié)合。實(shí)時(shí)應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)一般比非實(shí)時(shí)應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)困難。實(shí)時(shí)系統(tǒng)的技術(shù)關(guān)鍵是如何保證系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。

實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)是指具有實(shí)時(shí)性、能支持實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)工作的操作系統(tǒng)。其首要任務(wù)是調(diào)度一切可利用的資源完成實(shí)時(shí)控制任務(wù)，其次才著眼于提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的使用效率，重要特點(diǎn)是要滿足對時(shí)間的限制和要求。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)具有如下功能：任務(wù)管理（多任務(wù)和基于優(yōu)先級的任務(wù)調(diào)度）、任務(wù)間同步和通信（信號量和 郵箱等）、存儲器優(yōu)化管理（含ROM的管理）、實(shí)時(shí)時(shí)鐘服務(wù)、中斷管理服務(wù)。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：規(guī)模小，中斷被屏蔽的時(shí)間很短，中斷處理時(shí)間短，任務(wù)切換很快。

實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)可分為可搶占型和不可搶占型兩類。對于基于優(yōu)先級的系統(tǒng)而言，可搶占型實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是指內(nèi)核可 以搶占正在運(yùn)行任務(wù)的CPU使用權(quán)并將使用權(quán)交給進(jìn)入就緒態(tài)的優(yōu)先級更高的任務(wù)，是內(nèi)核搶了CPU讓別的任務(wù)運(yùn)行。不可搶占型實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)使用某種算法并決定讓某個(gè)任務(wù)運(yùn)行后，就把CPU的控制權(quán)完全交給了該任務(wù)，直到它主動將CPU控制權(quán)還回來。中斷由中斷服務(wù)程序來處理，可以激活一個(gè)休眠態(tài)的任務(wù)，使之進(jìn)入就緒態(tài)；而這個(gè)進(jìn)入就緒態(tài)的任務(wù)還不能運(yùn)行，一直要等到當(dāng)前運(yùn)行的任務(wù)主動交出CPU的控制權(quán)。使用這種實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性比不使用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的系統(tǒng)性能好，其實(shí)時(shí)性取決于最長任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間。不可搶占型實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的缺點(diǎn)也恰恰是這一點(diǎn)，如果最長任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間不能確定，系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性就不能確 定。

可搶占型實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性好，優(yōu)先級高的任務(wù)只要具備了運(yùn)行的條件，或者說進(jìn)入了就緒態(tài)，就可以立即運(yùn)行。也就是 說，除了優(yōu)先級最高的任務(wù)，其他任務(wù)在運(yùn)行過程中都可能隨時(shí)被比它優(yōu)先級高的任務(wù)中斷，讓后者運(yùn)行。通過這種方式的任務(wù)調(diào)度保證了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，但是，如果任務(wù)之間搶占CPU控制權(quán)處理不好，會產(chǎn)生系統(tǒng)崩潰、死機(jī)等嚴(yán)重后果。