RTOS的必備特性

隨著信息家電的普及，智能化、網(wǎng)絡(luò)化將會(huì)無(wú)所不在，所有這些都離不開(kāi)嵌入式軟件，而在嵌入式軟件只中最核心的莫過(guò)于RTOS（Real Time Operating System，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)）。我們都非常熟悉Windows這樣的操作系統(tǒng)，但卻不一定熟悉嵌入式系統(tǒng)中常用的RTOS。如今，微軟已經(jīng)推出了Windows的嵌入式版本——Windows CE。而風(fēng)靡一時(shí)的Linux也在嵌入式系統(tǒng)中扮演著重要角色。這樣看來(lái)，傳統(tǒng)桌面操作系統(tǒng)和嵌入式操作系統(tǒng)的界線似乎也在淡化。事實(shí)究竟如何呢？讓我們來(lái)聽(tīng)聽(tīng)在嵌入式軟件領(lǐng)域頗有造詣的專家是怎么說(shuō)的。

    用于嵌入式環(huán)境的操作系統(tǒng)RTOS與桌面操作系統(tǒng)有很多本質(zhì)的不同。這些不同的特性導(dǎo)致產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的不同結(jié)果。

    嵌入式環(huán)境給人的第一印象就是占用空間小。所以，普通的Linux或者Windows操作系統(tǒng)要變成嵌入式操作系統(tǒng)，首先就是要進(jìn)行裁剪。然而，與桌面環(huán)境相比，嵌入式環(huán)境對(duì)于操作系統(tǒng)系統(tǒng)要求不僅僅是“小”，二者在設(shè)計(jì)要求上有著本質(zhì)的不同。這些不同主要體現(xiàn)在可裁剪性、實(shí)時(shí)性和可靠性等三個(gè)方面。

    隨機(jī)應(yīng)變——可裁剪性

    從硬件環(huán)境來(lái)看，桌面操作系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)化的CPU、存儲(chǔ)和I/O架構(gòu)，而嵌入式環(huán)境中的RTOS的硬件環(huán)境只有標(biāo)準(zhǔn)化的CPU，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化的存儲(chǔ)、I/O和顯示器架構(gòu)。

    從應(yīng)用環(huán)境來(lái)看，桌面操作系統(tǒng)面向復(fù)雜多變的應(yīng)用，而RTOS面向單一設(shè)備的單一應(yīng)用。

    從開(kāi)發(fā)界面來(lái)看，桌面操作系統(tǒng)試圖給開(kāi)發(fā)人員提供一個(gè)“黑箱”，讓開(kāi)發(fā)人員通過(guò)一系列標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)調(diào)用來(lái)使用操作系統(tǒng)中的功能，而嵌入式試圖為開(kāi)發(fā)人員提供一個(gè)“白箱”，讓開(kāi)發(fā)人員可以自主控制系統(tǒng)的所有資源。

    總之，桌面操作系統(tǒng)的研究開(kāi)發(fā)指導(dǎo)思想是盡可能在不改變自身的前提下具有廣泛的適應(yīng)性。也就是說(shuō)：不論應(yīng)用環(huán)境怎么變化，最好都不要對(duì)自身內(nèi)部產(chǎn)生什么影響，也不要求自身做太多的變化。反過(guò)來(lái)，應(yīng)用于嵌入式環(huán)境的RTOS，在研發(fā)的時(shí)候就必須立足于改變自身、開(kāi)放自身，讓開(kāi)發(fā)人員可以根據(jù)硬件環(huán)境和應(yīng)用環(huán)境的不同而對(duì)操作系統(tǒng)進(jìn)行靈活的裁剪和配置，因?yàn)閷?duì)于任何一個(gè)具體的嵌入式設(shè)備，它的功能是確定的，因此只要從原有操作系統(tǒng)中把這個(gè)特定應(yīng)用所需的功能拿進(jìn)來(lái)即可。

    應(yīng)當(dāng)指出的是：如果一個(gè)操作系統(tǒng)平臺(tái)只能依靠手工的方式去掉一些代碼，這根本就不是可裁剪性。所謂可裁剪性是在軟件工程階段利用軟件配置方法實(shí)現(xiàn)軟件構(gòu)件的“即插即用”。

    可裁剪性帶給用戶的一個(gè)最直接的好處是硬件成本降低，這對(duì)于成本敏感的應(yīng)用，如消費(fèi)電子類設(shè)備，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。由于設(shè)備中只包含應(yīng)用程序用到的那部分操作系統(tǒng)功能，這就使得系統(tǒng)變得簡(jiǎn)單、易把握，從而提高系統(tǒng)的可靠性。

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