嵌入式操作系统简史：从UNIX到WinCE与VxWorks

"这篇文章主要介绍了嵌入式操作系统的历史发展，特别是80年代开始出现的WinCE和VxWorks。WinCE是由Microsoft开发的面向小内存设备的操作系统，具备实时性、强大的内存管理和通信功能。VxWorks则是由WindRiver公司推出的实时操作系统，广泛应用于高精尖领域。此外，提到了μC/OS-Ⅱ作为另一种实时内核的嵌入式操作系统，具有开源、小巧和可剥夺实时性的特点。" 在IT领域，操作系统是计算机系统的核心，它负责管理和调度硬件资源，提供给应用程序一个统一的接口。本文主要聚焦于嵌入式操作系统，尤其是从80年代开始流行的WinCE和VxWorks。 WinCE，全称为Windows CE，是微软开发的一款微型操作系统，特别适合资源有限的设备。它的特点包括： 1. 内存占用优化：能够适应仅200k内存的环境，这在当时对于嵌入式设备来说非常重要。 2. 实时内核：支持256个优先级和嵌套中断，确保了系统的响应速度。 3. 强大的内存管理：支持虚拟地址空间从32MB扩展到64MB，并且引入了内存映射文件功能，增强了数据共享和内存分配能力。 4. 开放的通信平台：内置TCP/IP和IPv6支持，便于网络通信。 5. 远程和系统管理功能，使得设备可以远程监控和维护。 6. 对标准的广泛支持，提高了兼容性和可扩展性。 7. 多样化的存储和文件系统，满足不同应用场景的需求。 VxWorks，由WindRiver公司开发，是一款专门针对嵌入式系统的实时操作系统。它的特性包括： 1. 持续发展能力：VxWorks自1983年以来持续更新，始终保持技术领先。 2. 高性能内核：提供高效的时间响应，适合实时性强的应用场景。 3. 用户友好的开发环境：便于开发者进行系统定制和应用程序编写。 4. 广泛应用：在军事、航空、航天等领域有广泛应用，如战斗机、轰炸机和导弹控制系统等，体现了其高可靠性。 5. 典型案例：火星探测器的登陆任务也采用了VxWorks，证明了其在极端环境下的稳定性和可靠性。 μC/OS-Ⅱ是另一种值得注意的嵌入式实时操作系统，它的特点包括： 1. 免费开源：源代码公开，允许开发者根据需求进行修改和定制。 2. 结构小巧：内核轻量级，适合资源受限的微控制器。 3. 可剥夺实时内核：意味着一旦有更高优先级的任务就绪，系统会立即切换，保证了实时性。 通过了解WinCE和VxWorks的特性和应用，我们可以看出嵌入式操作系统在各个领域的关键作用，以及它们如何随着技术进步不断进化，以满足日益复杂和多样化的需求。μC/OS-Ⅱ则展示了开源和轻量级解决方案在实时嵌入式系统中的价值。这些知识对于从事嵌入式开发的工程师来说是至关重要的，有助于他们选择合适的操作系统并进行有效的系统设计。