Eingebettetes Betriebssystem

Ein eingebettetes Betriebssystem ist ein Betriebssystem zum eingebettete Computersysteme. Eingebettete Betriebssysteme sind Computersysteme für einen bestimmten Zweck entwickelt, um die Funktionalität und Zuverlässigkeit für die Erreichung einer bestimmten Aufgabe zu erhöhen.[1] Die Ressourceneffizienz gilt den Kosten für den Verlust einer gewissen Funktionalität oder Granularität, die größere Computerbetriebssysteme bereitstellen, einschließlich Funktionen, die möglicherweise nicht von den von ihnen ausgeführten speziellen Anwendungen verwendet werden. Abhängig von der Methode, die zum Multitasking verwendet wird, wird diese Art von Betriebssystem häufig als a angesehen Echtzeit-Betriebssystem, oder RTOs. Eingebettete Systeme werden hauptsächlich als Echtzeit-Betriebssysteme verwendet.

Alle eingebetteten Systeme enthalten a Prozessor und Software. Es muss einen Ort dafür geben eingebettete Software um das zu speichern ausführbarer Code und vorübergehende Speicherung für Laufzeit Datenmanipulationen. Diese haben die Form von Rom und RAM beziehungsweise. Alle eingebetteten Systeme müssen auch eine Form von Eingängen und Ausgängen enthalten, die funktionieren. In Ausnahme dieser wenigen gemeinsamen Merkmale der Rest der eingebettete Hardware ist normalerweise eindeutig und variiert von Anwendung zu Anwendung.[2] Die Hardware, die ein eingebettetes Betriebssystem ausführt, kann in den Ressourcen sehr begrenzt sein. Daher kann eingebettetes Design dieser Betriebssysteme einen engen Zielfernrohr aufweisen, der auf eine bestimmte Anwendung zugeschnitten ist, um den gewünschten Betrieb unter diesen Einschränkungen zu erreichen. Das eingebettete Betriebssystem, das die Hardware organisiert und steuert, bestimmt normalerweise den Rest der benötigten eingebetteten Hardware.

Um die Verarbeitungsleistung der Verarbeitungsleistung besser auszunutzen ZentralprozessorSoftwareentwickler können kritischen Code direkt in schreiben Montage. Dies maschinell effizient Die Sprache kann möglicherweise zu Geschwindigkeitsgewinnen führen und Determinismus auf Kosten von Portabilität und Wartbarkeit. Oft sind eingebettete Betriebssysteme vollständig in tragbaren Sprachen geschrieben, wie C, jedoch.

Ein wichtiger Unterschied zwischen den meisten eingebetteten Betriebssystemen und Desktop -Betriebssysteme ist, dass die Anwendung, einschließlich des Betriebssystems, normalerweise statisch mit einem einzigen ausführbaren Bild verbunden ist. Im Gegensatz zu einem Desktop -Betriebssystem lädt das eingebettete Betriebssystem nicht viele Anwendungen.[3] Dies bedeutet, dass das System nur einige Anwendungen ausführen kann.

Geschichte

Die Entwicklung eingebetteter Betriebssysteme

In den späten 1970er Jahren wurde das Konzept des Echtzeit-Multitasking-Kernels vorgeschlagen. In den 1980er Jahren, während die Anwendungen des eingebetteten Systems immer komplexer wurden, konnte das eingebettete Betriebssystem mit Echtzeit-Multitasking-Kernel die Erfordernis der eingebetteten Entwicklung nicht erfüllen. Es entwickelte sich zu einem kompletten Echtzeit-Multitasking-Betriebssystem (RTOs) mit Netzwerk, Datei, Entwicklung und enthielt Debuggen Umgebung.

Heutzutage hat RTOS eine Branche in der Welt gegründet. Der weltweit erste kommerzielle eingebettete Echtzeit-Kernel (VRTX32) wurde 1981 von Ready System entwickelt. 1993 entwickelte Ready System und das berühmte Silicon Valley eingebettete Softwareunternehmen Microtec Research Merger zwei neue RTOS-Kernel VRTX32 und VRTXSA auf der Basis von von Vrtxmc. Gleichzeitig erschien die VRTX -Integrierte Entwicklungsumgebung (Spectra).

Microsoft, veröffentlicht auch eine eigene eingebettete 460[Klarstellung erforderlich] Betriebssystem im Jahr 1996. Das eingebettete Betriebssystem ist Zusammenzucken, was ursprünglich auf basierte Windows 95 In der Version 1.0 veröffentlichten sie anschließend andere Versionen, die unterstützt werden x86, ARM, SH4, MIPS und andere Prozessorarchitekturen. Wince ist jetzt nicht mehr als der Mainstream -Support im Jahr 2018 abgelaufen.[4]

Moderne eingebettete Systeme - Smartphones und Internet der Dinge

Heutzutage werden viele eingebettete Geräte im System von verwendet Internet der Dinge und Hunderte von Sensoren werden in einem Auto verwendet. Im Vergleich zum traditionellen eingebetteten System erfordert das Internet of Things -System einen geringeren Stromverbrauch, mehr Sicherheit und Zuverlässigkeit und verfügt über die Fähigkeit von Ad -hoc -Netzwerk. Der Kommunikationsabschnitt muss die Konvertierung zwischen verschiedenen Kommunikationsprotokollen und der Anwendungsschicht erfüllen Cloud Computing. Es hat sich ebenfalls zur Entstehung von Smartphones ergeben

Aus diesem Grund sind neue eingebettete Betriebssysteme entstanden und werden populär geworden Eingebettete Linux (einschließlich OpenWrt, Zeroshell, Android, Lineageos, Lede, Librecmc etc.,), Netbsd, Threadx, Freertos etc.,

Viele Linux-basierte Projekte, Toolkits, Frameworks usw. haben auch für eingebettete Systeme entstanden. Einige bemerkenswerte Beispiele sind Eröffnet, Busybox, UCLIBC, Musl libc, Bauroot etc.,

Siehe auch

Verweise

  1. ^ Jabeen, Qamar; Khan, Fazlullah; Hayat, Muhammad Nouman; Khan, Haroon; Jan, Syed Roohullah; Ullah, Farman (2016-05-11). "Eine Umfrage: Eingebettete Systeme, die von verschiedenen Betriebssystemen unterstützt werden". Arxiv:1610.07899 [CS.OH].
  2. ^ Sager, P. M. (November 2002). "Eingebettete Betriebssysteme für Echtzeitanwendungen" (PDF). Electronic Systems Group, EE Dept, IIT Bombay: 14 - über Google Scholar.
  3. ^ Programmierung eingebettete Systeme, Zweite Ausgabe, Michael Barr und Anthony Massa
  4. ^ "Microsoft - Lebenszyklus für Windows Embedded Compact 2013". Microsoft Docs. Abgerufen 3. Februar 2022.{{}}: CS1 Wartung: URL-Status (Link)