嵌入式操作系统与实时系统特性详解

嵌入式操作系统是专为特定应用设计的操作系统，它以应用为中心，以计算机技术为基础，具有高度的可配置性，可以根据需求在软硬件方面进行裁剪，以满足严格的性能、可靠性和功耗要求。在提供的整机特征示例中，我们可以看到一个嵌入式设备的典型配置，这通常应用于移动通信设备或类似产品。 该设备支持GSM900MHz和DCS1800MHz标准，符合Phase2+规范，具备GPRS Class12功能，允许高速数据传输，如9.6和14.4Kbps的数据和传真服务。此外，它支持WAP1.2，可用于浏览网页和接收信息服务。设备还配备短消息服务，并且支持STK（SIM Toolkit），这意味着用户可以使用SIM卡上的应用和服务。 硬件方面，设备采用3.6V电池，可能是锂离子或锂聚合物电池，具有4级功率级别，确保了良好的电池寿命。在满电状态下，待机时间可达120小时（基于900mAh电池）。平均无故障时间（MTBF）超过50000小时，显示了其高可靠性。设备重量小于120克，体积小于110立方厘米，设计紧凑便携。工作温度范围在-20至+55℃，并且符合特定的振动要求，以适应各种环境条件。 嵌入式操作系统在实时性上有特殊要求，实时系统能对事件快速响应，分为硬实时、软实时和非实时三类。硬实时系统在规定时间内必须完成任务，否则可能导致严重后果，如导弹导引系统。软实时系统则有一定的灵活性，允许一定程度的延迟。非实时系统如PDA，对响应时间没有严格要求。 嵌入式系统根据硬件形态和实时性要求可分为IP级、芯片级、模块级，以及非实时、软实时和硬实时系统。在处理器选择上，可以是嵌入式微控制器（MCU）、数字信号处理器（DSP）、嵌入式微处理器（MPU）或片上系统（SoC）。嵌入式系统广泛应用于各个领域，如工业控制、交通管理、信息家电、智能家居、POS系统、环境监测和机器人等。 开发嵌入式系统通常涉及宿主机和目标机两个环境。宿主机是开发工具如编辑器、编译器和调试器所在的机器，而目标机则是程序实际运行的地方。当宿主机和目标机是相同系统时，称为本地编译；当两者不同，如使用Linux/PC作为宿主机，而目标机是其他嵌入式平台，就需要进行交叉编译，即将编译好的目标文件下载到目标机上运行。