微內核操作系統(tǒng)在嵌入式平臺上的應用
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引言
本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/202396.htm在最近的幾年中，嵌入式技術得到了飛速的發(fā)展。大到汽車、電梯、醫(yī)療儀器乃至工業(yè)設備，小到手機、MP4、照相機等消費電子產品，甚至是人們生活中所熟知的電冰箱、微波爐、洗衣機等傳統(tǒng)電器，到處可以看到嵌入式系統(tǒng)的身影。根據BCC Research Group的分析結果，嵌入式行業(yè)在最近5年中保持著年均14%的增長，到2009年將會成為一個880億的巨大市場。
所謂嵌入式系統(tǒng)是指為特定應用而設計的專用電腦系統(tǒng)，通常執(zhí)行的是帶有特定要求的預先定義的任務。說到嵌入式系統(tǒng)上的操作系統(tǒng)，人們首先想到的是各種經過裁剪的Linux以及WinCE。但是Linux和WinCE本身作為單內核(monolithic kernel)操作系統(tǒng)，內核部分過于復雜，并不適用于嵌入式平臺。而μC/Os-II和eCos等又過于簡單，不能提供完整的功能。而隨著微內核(microkernel)操作系統(tǒng)的理論和實現越來越成熟，微內核操作系統(tǒng)開始成為嵌入式平臺一個很好的選擇。
圖1 嵌入式平臺操作系統(tǒng)占有率比較圖
嵌入式平臺對操作系統(tǒng)的需求
嵌入式平臺上運行的操作系統(tǒng)一方面會根據嵌入式平臺所執(zhí)行的功能對內核組件進行裁剪，在滿足系統(tǒng)的應用功能的基礎上去除不必要的部分;另一方面，嵌入式平臺對操作系統(tǒng)的可靠性，實時性和安全性特性有很高的要求。
可靠性是指嵌入式設備特別是工業(yè)設備中的嵌入式系統(tǒng)經常需要連續(xù)運行數以年計的時間而不出差錯?？梢韵胂袢绻w機中的嵌入式系統(tǒng)在飛機飛行時崩潰重啟，會造成多么大的危害。這就要求嵌入式系統(tǒng)上的操作系統(tǒng)的運行完全沒有錯誤，或者在錯誤出現的時候可以快速自動復位，并且避免在操作系統(tǒng)中使用不穩(wěn)定的模塊。
實時性是指系統(tǒng)能在確定的時間內執(zhí)行操作并對外部的異步事件做出響應，比如汽車發(fā)生車禍時安全氣囊必須在極短的時間內打開。一次正確的操作不僅要求邏輯功能上的正確，而且要求完成這些操作所花費的時間在限定之內。實時又分成硬實時和軟實時，硬實時要求任務在規(guī)定時間內必須完成，這由操作系統(tǒng)來保證;而軟實時要求事件響應是實時的，并按照任務的優(yōu)先級，盡可能在短時間內完成任務。實時操作系統(tǒng)需要調度一切可利用的資源完成有實時性要求的任務，其次才著考慮提高操作系統(tǒng)的整體效率。
隨著嵌入式系統(tǒng)越來越多得與外部連接，甚至是通過互聯網連接，其安全性也越來越受到關注。比如用掌上電腦進行網上購物的時候，用戶的銀行帳號信息必須得到嚴格的保護。安全性具體是指要求嵌入式設備在與外部連接的過程中，其內部的數據不會偶然或被惡意地破壞、更改或者泄露，維持嵌入式系統(tǒng)中信息的保密性和完整性。
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