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什么是嵌入式操作系統(tǒng)
談論嵌入式操作系統(tǒng)的定義之前，應該先討論一下關于嵌入式系統(tǒng)的定義。國內外專家學者和企業(yè)界人士的理解都不盡相同，具有代表性的意見有兩種；一種是說嵌入式系統(tǒng)就是嵌入式的計算機系統(tǒng)，另外一種認為嵌入式系統(tǒng)是一種機電結合、軟硬結合執(zhí)行某種特殊功能的系統(tǒng)[1]。這兩種意見各有側重，前者主要來自計算機領域，后者來自電子信息領域。我認為隨著未來智能技術的廣泛采用，兩種觀點將會統(tǒng)一，也就是說未來機電整合的系統(tǒng)都將是智能（有計算機系統(tǒng)的存在）。那么所有可用于嵌入式系統(tǒng)的操作系統(tǒng)（OS）都可以稱為嵌入式操作系統(tǒng)（以后簡稱為嵌入式OS），既然它是一個OS，那就必須具備OS的能力-設備、任務（進程）、文件和網(wǎng)絡等管理功能。嵌入式OS要支持嵌入式系統(tǒng)廣泛性的需求，它一定要具備諸如；實時性、擴展性、可靠性、可裁剪和固化（嵌入）等特點。這里就不一一細說。
嵌入式OS有哪些產(chǎn)品
20世紀70年代末，嵌入式OS商業(yè)產(chǎn)品已在美國和加拿大等國家出現(xiàn)，90年代末嵌入式OS的數(shù)量呈現(xiàn)井噴式增加，最鼎盛的時候有數(shù)百種之多，即使經(jīng)過經(jīng)過30多年的發(fā)展和淘汰，現(xiàn)在依然有數(shù)十余種。但是真正在市場上具有影響力，有一定的客戶數(shù)量和成功的應用產(chǎn)品的嵌入式OS并不是很多，常見的有：PalmOS、Symbian、eCos、uCOS-II和III、VxWorks、pSOS、Nucleus、ThreadX 、Rtems 、QNX、INTEGRITY、OSE、C Executive 、CMX、SMX、emOS、Chrous、VRTX 、RTX、FreeRTOS、LynxOS、ITRON、RT-thread和Linux家族的各種版本比如uClinux、Android和Meego等，還有微軟家族的WinCE、Windows Embedded Stanard、Windows Mobile等[2]。其中有些產(chǎn)品已經(jīng)因為公司的收購而消失，比如Psos 、VRTX和Chrous等，還有的開源嵌入式OS因為缺少維護而逐漸放棄，比如eCos和Meego等， 關于這些OS的情況，我后面的文章還會有更多的介紹。
嵌入式OS的分類
通用的OS我們可以按照應用分成桌面和服務器兩種版本，對嵌入式OS分類卻是一件很困難的事情，原因是什么呢，因為嵌入式系統(tǒng)沒有一個標準的平臺。從特性看嵌入式OS可分為硬實時和軟實時，從商業(yè)模式看分為開源和閉源（私有），從應用角度看分為通用的嵌入式OS和專用的嵌入式OS。比如VxWork就是硬實時、私有和專用的OS，而嵌入式Linux就是軟實時、開源和通用OS，硬實時的嵌入式OS，我們一般是稱為RTOS（實時多任務操作系統(tǒng)），歷史上某些RTOS不是嵌入式OS，比如某些實時的Unix，它是運行在小型和微型計算機系統(tǒng)，今天多數(shù)類似的產(chǎn)品都已經(jīng)發(fā)展成嵌入式OS，即可以運行在嵌入式系統(tǒng)上，一般稱之為嵌入式實時多任務操作系統(tǒng)。
嵌入式OS的應用
可以說哪里有嵌入式的應用，哪里就有嵌入式OS的蹤影。今天的嵌入式應用已經(jīng)無處不在，嵌入式OS更是隨處可見。但是必須強調，嵌入式OS對于系統(tǒng)的處理器和其他資源均有一定要求和占有，商業(yè)嵌入式OS要收取一定的開發(fā)和使用費用，即使是開源的嵌入式OS，你在開發(fā)中也或許要向商業(yè)公司購買技術服務費用。這些將導致最終的電子產(chǎn)品成本的增加 ，因此并不是所有的嵌入式應用都需要使用OS。 哪些應用適合也必須使用嵌入式OS呢，以下的是市場上一些熱點應用：
無線通訊產(chǎn)品：比如手機、基站和無線交換機等無線通信設備大量使用嵌入式OS和中間件（通信協(xié)議等）[3]。
網(wǎng)絡產(chǎn)品：比如路由器、交換機、接入設備和信息安全產(chǎn)品等大量使用RTOS和開源的Linux OS。
智能家電：比如智能電視、IP機頂盒、互聯(lián)網(wǎng)冰箱等產(chǎn)品大量使用包括Android在內的嵌入式OS。
航空航天和軍事裝備：包括飛機、宇航器、艦船和武器裝備等都在使用經(jīng)過認證的RTOS，這個領域也是嵌入式OS最早開發(fā)的市場之一。
汽車電子：現(xiàn)代汽車和運輸工具大量使用MCU技術，正在從采用私有的RTOS轉向標準和開放的RTOS和通用的嵌入式OS技術，隨著智能交通和車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，汽車電子將給嵌入式OS發(fā)展帶來一個新的春天。
物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)和技術：物聯(lián)網(wǎng)和云計算是IT產(chǎn)業(yè)技術發(fā)展的兩大推手。其中物聯(lián)網(wǎng)技術和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都嵌入式系統(tǒng)和嵌入式OS的影響更大，需要嵌入式OS支持更加優(yōu)秀的低功耗和無線網(wǎng)絡技術，隨著產(chǎn)業(yè)發(fā)展和成熟，需求會越來越大。
結語
嵌入式OS是源自計算機專業(yè)的一種技術，但因其嵌入在一個復雜的電子系統(tǒng)之中，而且應用千變萬化，所以其具有根深蒂固特殊性和多樣性。我撰寫的這組系列文章，試圖從歷史演變的視角幫助關注嵌入式系統(tǒng)發(fā)展和應用的讀者了解嵌入式OS的過去、今天與未來，推動中國電子信息產(chǎn)業(yè)在嵌入式技術引領下的轉型和創(chuàng)新。
參考資料：
[1]Shibu KV 著 伍薇譯 《嵌入式系統(tǒng)原理、設計及開發(fā)》清華大學出版社
[2] Michael Barr Special Report: Choosing an RTOS https://www.embedded.com/electronics-blogs/other/4024563/Special-Report-Choosing-an-RTOS
[3] 何小慶“嵌入式LINUX在通訊設備中的應用”通訊產(chǎn)品世界2005年2月
[4]labrosse 著 《Embedded Software Know it All 》ELSEVIER 出版社
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摘要：摩托羅拉自1974年發(fā)布第一款MC6800 --8位微處理器到1979發(fā)布的MC68000（簡稱68K）-16/32位CPU之后，其芯片因為即可以使用在計算機系統(tǒng)中，也可以使用在嵌入式系統(tǒng)，很快成為當時行業(yè)的標準。最早開發(fā)嵌入式OS的公司，許多都是借助摩托羅拉的市場起家的……
摘要：除了上一篇提到的OS-9以外，最早出現(xiàn)的嵌入式操作系統(tǒng)（簡稱為嵌入式OS）當屬VRTX，因其在技術上創(chuàng)新性，得到用戶和嵌入式系統(tǒng)公司的廣泛支持，VRTX可稱為商業(yè)嵌入式OS的開拓和領導者……
摘要：過去30年間，風河和VxWorks在嵌入式OS領域一直處在領先地位，在航空航天、通信、工業(yè)控制等行業(yè)有著廣泛的應用，在業(yè)內被稱為嵌入式OS的常青樹……
摘要：手機屬于嵌入式設備，手機軟件平臺使用的操作系統(tǒng)屬于嵌入式OS的范疇。傳統(tǒng)的功能手機（Feature Phone）使用了實時多任務操作系統(tǒng)（RTOS）為基礎的手機軟件平臺。入門級的智能手機采用了半開放的嵌入式OS（比如Symbian），而今天高端的智能手機多采用Android和IOS這樣的通用型的OS……
摘要：為你介紹那些開源的操作系統(tǒng)，Android以及它的競爭對手們的整個OS產(chǎn)業(yè)生態(tài)……
摘要：根據(jù)IEEE 2009年2月的報告，豪華級別的汽車的軟件代碼長度將超過1億行，如此巨大的代碼量不使用嵌入式操作系統(tǒng)（以下簡稱嵌入式OS）和軟件平臺架構是不可想象的，以此聯(lián)動產(chǎn)生的軟件研發(fā)、測試和維護成本也是巨大的，帶給汽車的安全性和可靠性隱患更是無法預估的。由此也成為嵌入式Os逐鹿的新戰(zhàn)場……
