常见嵌入式实时操作系统-解析

1.Vxworks实时操作系统

VxWorks操作系统是美国WindRiver公司于1983年设计开发的一种嵌入式实时操作系统（RTOS），是嵌入式开发环境的关键组成部分。Tornado是WindRiver公司推出的一套实时操作系统开发环境，类似Microsoft Visual C，但是提供了更丰富的调试、仿真环境和工具。Vx_- Works支持几乎所有现代市场上的嵌入式CPU，包括x86系列、MIPS、PowerPC、Freescale ColdFire、Intel i960、SPARC、SH-4、ARM，StrongARM以及xScaleCPU。VxWorks以其良好的可靠性和卓越的实时性被广泛地应用在通信、军事、航空、航天等高精尖技术及实时性要求极高的领域中，如卫星通信、军事演习、弹道制导、飞机导航等。在美国的F-16、F/A_-18战斗机、B-2隐形轰炸机和“爱国者”导弹上，甚至连1997年7月在火星表面登陆的火星探测器，2008年5月在火星表面上登陆的“凤凰号”火星探测器，2011年首飞的X_-47B无人机，2012年8月在火星表面上登陆的“好奇号”火星探测器上也都使用到了该实时操作系统。Vxworks占据了嵌入式系统的大半江山，特别是在通信设备等实时性要求较高的系统中，几乎非Vxworks莫属。但因Vxworks价格很高，所以一些小公司或小产品中往往用不起，目前很多公司都在转用免费的嵌入式Linux系统。

2.WindowsCE实时操作系统

Windows CE是一个抢先式多任务并具有强大通信能力的Win32嵌入式操作系统，是微软专门为信息设备、移动应用、消费类电子产品、嵌入式应用等非PC领域而从头设计的战略性操作系统产品。Windows CE中的C代表袖珍（Compact）、消费（Consumer）、通信能力（Connectivity）和伴侣（Companion）；E代表电子产品（Electronics）。与Windows95/98、Windows NT不同的是，Windows CE是所有源代码全部由微软自行开发的嵌入式新型操作系统，其操作界面虽来源于Windows95/98，但Windows CE是基于WIN32 API重新开发、新型的信息设备的平台。Windows CE具有模块化、结构化和基于Win32应用程序接口和与处理器无关等特点。Windows CE不仅继承了传统的Windows图形界面，并且在WindowsCE平台上可以使用Windows95/98上的编程工具（如Visual Basic、Visual C++等）、使用同样的函数、使用同样的界面风格，使绝大多数的应用软件只需简单的修改和移植就可以在Windows CE平台上继续使用。(www.xing528.com)

基于Windows CE构建的嵌入式系统大致可以分为4个层次，从底层向上依次是：硬件层、OEM层、操作系统层和应用层。不同层次是由不同厂商提供的，一般来说，硬件层和OEM层由硬件OEM厂商提供；操作系统层由微软公司提供；应用层由独立软件开发商提供。每一层分别由不同的模块组成，每个模块又由不同的组件构成。这种层次性的结构试图将硬件和软件、操作系统和应用程序隔开，以便于实现系统的移植，便于进行硬件、软件、操作系统、应用程序等开发的人员分工合作、并行开发。硬件层是指由CPU、存储器、I/O端口、扩展板卡等组成的嵌入式硬件系统，是Windows CE操作系统必不可少的载体。一方面，操作系统为嵌入式应用提供一个运行平台；另一方面，操作系统要运行在硬件之上，直接与硬件打交道并管理硬件。值得注意的是，由于嵌入式系统是以应用为核心的，嵌入式系统中的硬件通常是根据应用需要定制的，因此，各种硬件体系结构之间的差异非常大。“更小、更快、更省钱”几乎是所有嵌入式系统硬件的设计目标。OEM层是逻辑上位于硬件和Windows CE操作系统之间的一层硬件相关代码。它的主要作用是对硬件进行抽象，抽象出统一的接口，然后Windows CE内核就可以用这些接口与硬件进行通信。

3.Linux实时操作系统

嵌入式linux是将日益流行的Linux操作系统进行裁剪修改，使之能在嵌入式计算机系统上运行的一种操作系统。嵌入式linux既继承了Internet上无限的开放源代码资源，又具有嵌入式操作系统的特性。嵌入式Linux的特点是版权费免费，而且性能优异，软件移植容易，代码开放，有许多应用软件支持，应用产品开发周期短，新产品上市迅速，实时性能，稳定性好，安全性好等特点。嵌入式linux主要的应用领域有信息家电、PDA、机顶盒、数字电话、网络设备、远程通信、医疗电子、交通运输、计算机外设、工业控制、航空航天等领域。该部分将在下节进行详细介绍。