嵌入式系統本身是一個相對模糊的定義。嵌入式系統已經滲透到我們生活中的每個角落，工業、服務業、消費電子……，而恰恰由於這種範圍的擴大，使得“嵌入式系統”更加難於明確定義。以下是小編整理的選擇嵌入式作業系統的技巧，希望大家喜歡!
嵌入式作業系統是ARM CPU的軟體基礎，從8位/16位單片機發 展到以ARM CPU核為代表的32位嵌入式處理器，嵌入式作業系統將替代傳統的由手工編制的監控程式或排程程式，成為重要的基礎元件。更重要的是嵌入式作業系統對應用 程式可以起到遮蔽的作用，使應用程式設計師面向作業系統級開發應用軟體，並易於在不同的ARM核的嵌入式處理器上移植。
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嵌入式作業系統都具 有一定的實時性，易於裁剪和伸縮，可以適合於從ARM7到Xscale各種ARM CPU和各種檔次的應用，嵌入式作業系統可以使用廣泛流行的ARM開發工具，如ARM公司的SDT/ADS和RealView等，也可以使用開發軟體，如 GCC/GDB、KDE或Eclipe開發環境，市場上還有專用的開發工具，如Tornado、μC/View、μC/KA、CODE/Lab、 Metroworks等。
本文就目前國內在ARM CPU上廣泛採用的三種嵌入式作業系統(μC/OS-II、μCLinux和嵌入式Linux)作分析。
μC/OS-II嵌入式實時核心全世界數百種裝置已經在使用μC/OS-II，包括手機、路由器、不間斷電源、飛行器、醫療裝置和工業控制裝置。μC /OS-II已經有ARM7TDMI、ARM9和Strong ARM等各種ARM CPU的移植，支援包含Atmel、Hynix、Intel、Motorola、Philips、Samsung、Sharp等公司的ARM核的 CPU.μC/OS-II的移植也相當容易，與CPU相關的程式碼包裝在三個檔案中，它們是os_cpu.h、os_cpu_和 os_cpu_c.c.μC/OS-II有60多個系統呼叫，覆蓋任務、定時器、訊號量、事件標誌、郵箱、佇列和記憶體管理，已經包含了傳統嵌入式作業系統 核心(如PSOS，VRTX)的功能，還支援互斥型訊號量，這是90年代的嵌入式作業系統核心，如VxWorks和VRTXsa才有的技術。
μC/OS-II因為是可搶佔的實時核心，所以μC/OS-II與商業嵌入式實時核心在效能上沒有什麼差異，μC/OS-II沒有使用者態和核心態，任務 (執行緒)或中斷和任務切換的響應可以很快，主要是和ARM CPU相關的。最新的2.7x版本還增加了演算法以避免在移植中修改堆疊指標，這樣可以保證μC/OS-II在不同的CPU上執行更穩定，移植更方便。μC /OS-II目前除了核心外還有商業化檔案系統μC/FS，圖形系統μC/GUI以及任務除錯工具μC/KA和μC/View，但是μC/OS-II自己 目前還沒有TCP/IP協議系統。
總的來說，μC/OS-II是一個非常容易學習，結構簡單，功能完備和實時性很強的嵌入式作業系統內 核，適合於各種嵌入式應用以及大專院校教學和科研。最後需要說明，μC/OS-II不是免費軟體，任何人學習使用μC/OS-II需要購買《嵌入式實時操 作系統μC/OS-II》一書，使用μC/OS-II的產品需要購買產品生產授權，購買了此授權的還可以得到開發期間的技術支援和升級服務。
μCLinux作業系統μCLinux是Linux小型化後，適合於沒有MMU(記憶體管理單元)的微處理器晶片而裁剪成的作業系統，如果ARM CPU系列中的ARM7 TDMI、ARM940T等產品希望使用Linux作業系統，只能用μCLinux，當然，μCLinux也支援Motorola Dragonball、Coldfire等其它中低端嵌入式處理器。
μCLinux保持了傳統Linux作業系統的主要特性，包括穩 定、強大的網路和檔案系統的支援，μCLinux裁剪了大量的Linux核心以縮小尺寸，適合象512k/b RAM、1M/b Flash這樣小容量、低成本的嵌入式系統。μCLinux系統小型化的另一簡化是採用了μCLib庫替代Linux的Glib庫，使用μCLib可以大 大減少應用程式的程式碼尺寸，對於中小型嵌入式應用，μCLib功能可以滿足需要，所以目前即使是某些採用Linux 2.4.嵌入式Linux作業系統這裡要討論的是可以嵌入在ARM CPU上的，具有MMU功能的Linux作業系統，也可以稱是嵌入式Linux作業系統。與微軟公司的軟體不一樣，Linux不是由一家公司所擁有、維護 開發的，Linux在市場有多種發行版本，所有發行版本都包含一樣的Linux核心、基本工具和應用，不同的發行版本主要是在附加的工具鏈、應用、配置以 及各種核心補丁上有所不同。嵌入式Linux主要是在實時性增強、核心精簡和裁減、支援多種CPU結構(如ARM CPU)等方面做了改進和提高。
使用嵌入式Linux系統有兩種途徑：第一是使用者自己裝配(稱為DIY核心)，你可以找到全部Linux程式碼，或直接到ARM CPU的原始碼樹下“>找到所需要的Linux版本的移植，或者某些半導體公司， 如三星、Motorola在自己的網站或在自己的ARM評估板含有一個最小Linux核心系統。如果這個最小核心沒有包含GCC/GDB工具鏈，可能還要 到GNU的網站下載全部的原始碼，然後再編譯生成所需要版本的ARM工具鏈和應用程式庫，這個過程是相當耗時和困難的。還需要指出，這種DIY核心的配 置，新增應用和驅動程式也是不標準的和複雜的，這是嵌入式系統的特殊性所在。
第二是選擇一個商業化的嵌入式Linux作業系統平臺。商 業化的嵌入式Linux版本是針對嵌入式處理器，如ARM所優化設計的，支援各種半導體廠家的評估板和主要的裝置驅動，商業化的嵌入式Linux包含了文 件系統、應用、實時性擴充套件和技術支援培訓服務，現今國外著名的商業化嵌入式Linux產品有：MontaVista Linux、Bluecat Linux、Timesys Linux、Metrowork Linux、Vlinux和Redhat Linux等，
國內也有紅 旗、中軟、新華嵌入式Linux. MontaVista Linux是MontaVista軟體公司於1999年推出的，它是目前全球優秀的嵌入式Linux作業系統和工具供應商，MontaVista在嵌入式 Linux的實時性、交叉開發工具、高可用性、動態電源管理等Linux技術要點方面具有領先地位。MontaVista Linux最版本是3.1，採用Linux 2.4.20，針對8種CPU系列(包含ARM和Xscale)優化定製的商業化版本。
選 擇象MontaVista Linux這樣商業化嵌入式Linux，可以讓使用者把時間和資金放在應用軟體和特定的硬體介面和裝置驅動程式，使用商業化嵌入式Linux可以得到一定時 間(一般是1年)的技術支援，升級和培訓(這很重要，因為Linux是每天都在變化的)。
商業化嵌入式Linux目前除國內的產品外， 價格還是很昂貴的，根據配置和服務時間，大約從幾千到幾萬美元，多數國內使用者從資金和心理上還很難承受，商業化嵌入式Linux開發工具相對於 Microsoft和象Tornado/VxWork的開發工具，在易於使用和豐富性方面還待於提高和改進。
同樣作為Linux作業系統，筆者推薦使用帶有MMU的嵌入式Linux，而不是mCLinux，因為絕大多數新的ARM CPU都是AMR9核，它們都帶有MMU了，無論是開放原始碼的Linux社群還是商業化的嵌入式Linux公司的支援和維護都比mCLinux要好要快和 豐富得多。
結語
前面我們對三種在ARM CPU上較為流行的嵌入式作業系統作了詳細的分析，在進入一個總結之前，筆者還想提到幾個在國際上很有名氣的嵌入式作業系統，它們是WindRiver公 司的VxWorks、ATI的Nucleus、iTron和WinCE，但它們在ARM CPU的應用不多見，介紹從略。
最後歸納一下 選擇一個合適的ARM CPU的嵌入式作業系統的幾個重要因素：第一是應用。如果你想開發的嵌入式裝置是一個和網路應用密切相關或者就是一個網路裝置，那麼你應該選擇用嵌入式 Linux或者mCLinux，而不是mC/OS-II.第二是實時性。沒有一個絕對的數字可以告訴你什麼是硬實時，什麼是軟實時，它們之間的界限也是十 分模糊的.，這與你選擇什麼樣的ARM CPU，它的主頻、記憶體等引數有一定的關係。如果你使用加入實時補丁等技術的嵌入式Linux，如MontaVista Linux(2.4.17版本)，最壞的情況只有436微秒，而99.9%的情況是195微秒。考慮到最新的Linux在實時性方面的改進。它可以適合於 90~95%的各種嵌入式系統應用。當然，你如果希望更快的實時響應，如高速的A/D轉換需要幾個微秒以內的中斷延時，可能採用mC/OS-II是合適 的。當然，你採用象Vxworks這樣傳統的嵌入式作業系統也可以滿足這樣的強實時性要求。
第三是開發工具。顯然，目前mC/OS- II、mCLinux和嵌入式Linux的開發工具與商業嵌入式作業系統工具還有一些差距，目前在ARM CPU上廣泛流行和使用的是ARM公司SDT/ADS工具鏈，產品無論在功能、穩定性和眾多的第三方廠商支援方面都很好，唯一不足的是缺少對嵌入式 Linux作業系統的支援，SDT/ADS的升級產品RealView計劃支援GCC和嵌入式Linux，但目前還沒有看到，mC/OS-II可以使用 ARM SDT/ADS，但沒有作業系統除錯功能。
第四是所選擇的ARM CPU和參考板，象ARM7TDMI和ARM940T(如S3C2500/2510)核是不能使用嵌入式Linux的，如果想用Linux，只能用mCLinux，如果想用VxWorks，
需要了解一下提供評估板的公司是否有BSP(板支援包)，VxWorks自己只有少數ARM公司評估板的支援。
最後是價格和技術服務。在考慮購買商業嵌入式作業系統時，會遇到是買還是自己做的問題，這是很正常的，尤其是在採用開放原始碼技術時，這個問題就更加突 出。有一點需要注意的是，有些產品如VxWorks是既按使用者數收取開發費，也按使用者產品售出的實際數量收取每個VxWorks軟體執行的版稅。 mC/OS-II只是收取每種產品一次性版稅(不限數量)。Linux無論是mCLinux還是嵌入式Linux(即使是商業版本象MontaVista Linux)是不收版稅的，商用嵌入式Linux是以服務費或訂閱方式收取開發時的費用。很明顯，國外產品價格是貴一些，但不能不承認他們在嵌入式操作系 統的技術已經遠遠走在前方。
