计算机嵌入式操作系统研究2_操作系统论文五篇

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接口泛指实体把自己提供给外界的一种抽象化物（可以为另一实体），用以由内部操作分离出外部沟通方法，使其能被内部修改而不影响外界其他实体与其交互的方式。人类与电脑等信息机器或人类与程序之间的接口称为用户界面。电脑等信息机器硬件组件间的接口叫硬件接口。电脑等信息机器软件组件间的接口叫软件接口。在计算机中，接口是计算机系统中两个独立的部件进行信息交换的共享边界。这种交换可以发生在计算机软、硬件，外部设备或进行操作的人之间，也可以是它们的结合。计算机嵌入式操作系统研究2_操作系统论文五篇感谢大家一起来学习参考，希望对你有帮助！

第一篇 计算机嵌入式操作系统研究2_操作系统论文

嵌入式操作系统eos（embedded operating system）是一种用途广泛的系统软件，过去它主要应用于工业控制和国防系统领域。eos负责嵌人系统的全部软、硬件资源的分配、调度工作，控制协调并发活动；它必须体现其所在系统的特征，能够通过装卸某些模块来达到系统所要求的功能。目前，已推出一些应用比较成功的eos产品系列。随着internet技术的发展、信息家电的普及应用及eos的微型化和专业化，eos开始从单一的弱功能向高专业化的强功能方向发展。一、嵌入式操作系统特点：

嵌人式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固态化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。eos是相对于一般操作系统而言的，它除具备了一般操作系统最基本的功能，如任务调度、同步机制、中断处理、文件功能等外，还有以下特点：

1、可装卸性。开放性、可伸缩性的体系结构。

2、强实时性。eos实时性一般较强，可用于各种设备控制当中。

3、统一的接口。提供各种设备驱动接日。

4、操作方便、简单、提供友好的图形gui，图形界面，追求易学易用。

5、提供强大的网络功能，支持tcp门p协议及其它协议，提供tcp／udp／ip／ppp协议支持及统一的mac访问层接口，为各种移动计算设备预留接口。

6、强稳定性，弱交互性。嵌入式系统一旦开始运行就不需要用户过多的干预，这就要负责系统管理的eos臭有较强的稳定性。WWw.0519news.COm嵌入式操作系统的用户接日一般不提供操作命令，它通过系统调用命令向用户程序提供服务。

7、固化代码。在嵌入系统中，嵌入式操作系统和应用软件被固化在嵌入式系统计算机的rom中。辅助存储器在嵌入式系统中很少使用，因此，嵌入式操作系统的文件管理功能应该能够很容易地拆卸，而用各种内存文件系统。

8、更好的硬件适应性，也就是良好的移植性。

二、嵌入式操作系统特点及常见嵌入式系统：

从应用角度可分为通用型嵌入式操作系统和专用型嵌入式操作系统。常见的通用型嵌入式操作系统有linux、vxworks、windows ce.net等。常用的专用型嵌入式操作系统有art phone、pocket pc、symbian等。

按实时性可分为两类：实时嵌入式操作系统和非实时嵌入式操作系统。实时嵌入式操作系统主要面向控制、通信等领域。如wind river公司的vxworks、isi的psos、qnx系统软件公司的qnx、ati的nucleus等。非实时嵌入式操作系统主要面向消费类电子产品。这类产品包括pda、移动电话、机顶盒、电子书、webphone等。如微软面向手机应用的art phone操作系统。

国际上用于信息电器的嵌入式操作系统有40种左右。现在，市场上非常流行的eos产品，包括3corn公司下属子公司的palm os，全球占有份额达50％，micros。fi公司的wind。ws ce不过29％。在美国市场，palm os更以80％的占有率远超windows ce。开放源代码的linux很适于做信息家电的开发.

比如：中科红旗软件技术有限公司开发的红旗嵌入式linux和美商网虎公司开发的基于xlinux的嵌人式操作系统“夸克”。“夸克”是目前全世界最小的linux，它有两个很突出的特点，就是体积小和使用gcs编码。

常见的嵌入式系统有:linux、uclinux、wince、palmos、symbian、ecos、ucos-ii、vxworks、psos、nucleus、threadx、rtems、qnx、integrity、ose、c executive。

三、嵌入式操作系统的实现：

众所周知，凹凸于嵌入式开发的工具的欠缺并且难以掌控，从而增加了嵌入式系统开发的难度。而主机、目标机关体系结构是将开发工具放在主机上，目标机上则放操作系统的核心模块，操作系统则支持跟踪调式。如此，设计者便可在目标机上对操作系统及应用软件进行运行，而开发、调试就通过主机，使开发的过程变得相对简单。

嵌入式系统在许多领域都有应用，就不同的应用目的拥有不同的功能、结构，从而导致了用于不同的嵌入式系统的嵌入式操作系统的不同。因此，在设计嵌入式操作系统时应充分的考虑到系统的功能与结构的划分，从而增加嵌入式系统操作的适用性及灵活性。当前，增强操作系统的模块性是嵌入式操作系统发展的一个总趋势。其具体的实现方法就是将操作系统一些核心的功能出来，做单的方便拆卸的模块。

虽然当今软件技术已高度发达，但从头设计一个操作系统也需要较长的时间，因此为减少操作系统开发的工作量可充分利用现有的资源进行设计。

为实现嵌入式操作系统的透明性以及无关性，方便用户的使用，就需要给用户提供标准以及实用的应用程序接口(api)。通过以上方式便可实现嵌入式操作系统，另在设计嵌入式操作系统时还需遵循以下原则：充分利用相关的计算机技术使得所设计的操作系统具有较高的性价比；要考虑到操作系统与嵌入式系统的匹配性；在满足嵌入系统功能的同时要尽可能简单，从而节约系统开销费用。

四、结束语

嵌入式操作系统虽然发展较迅速，有其独特的优点，但发展尚未成熟，因此在设计的过程中，还需对设计思路进行总结创新，对实现方法进行完善。

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第二篇 基于VxWorks实时操作系统的双主机计算机系统的设计与实现_操作系统论文

基于vxworks实时操作系统的双主机计算机系统的设计与实现

1 概述

某侦查设备原计算机系统采用的多总线三主机加固机结构，体系结构复杂，成本造价高，系统稳定性差，并且由于该型光电跟踪设备交付使用已有十多年时间，原计算机系统的功能板块和主板基本已断货，一旦计算机系统出现故障，维修难度极大，所以必须更换原计算机系统。

目前成熟的双机系统计算机一般采用a、b双机系统加固机结构，a、b主机采用各自的isa总线，通过加固机双口ram板进行数据通讯。a主机软件平台采用dos平台，完成数据采集、系统控制、人机界面显示等功能，b主机采用vxworks实时操作系统，完成与外部设备的网络通讯功能。

由于侦查设备属于军贸产品，维修经费有限，考虑到双机系统加固机结构成本造价高及dos平台实时性低的问题，侦查设备计算机系统换装采用自研的双机系统计算机。自研的双机系统计算机也采用a、b双主机模式，a、b主机软件平台均采用vxworks嵌入式实时操作系统，通过百兆网互联进行内部数据通讯。

2 vxworks操作系统技术特点

2.1 vxworks系统内核特性

vxworks嵌入式实时操作系统具有如下特性：

1）多任务： 多任务是指vxworks 操作系统在同一时间内支持多个应用程序运行，每个应用程序被称为一个任务；

2）抢占调度： 基于优先级的抢占调度，在能够执行的任务中，优先级最高的任务被分配cpu 资源；

3）任务间的通讯与同步： 内核提供多任务间功能强大的通信机制，同时也提供有效的同步机制保证不可抢占资源和临界资源的访问。wWw.0519news.cOM

2.2 vxworks系统任务调度机制

vxworks系统实时内核提供了丰富的多任务环境及对多任务的管理。vxworks支持两种任务调度算法，分别为基于任务优先级的抢占式调度算法和时间片轮转调度算法。

基于任务优先级的抢占式调度算法的基本思想是，当有更高优先级的任务进入就绪状态时，将抢占当前运行的低优先级任务的cpu 资源，进行上下文切换后进入运行状态，中断可以抢占任何任务。vxworks系统默认采用抢占式调度，该算法可以满足实时调度的需求，以最快速度响应高优先级的任务。

vxworks 系统抢占式调度算法原理图如图1所示：

基于时间片轮转调度算法的基本思想是，让所有同优先级的就绪任务共享cpu，调度时间单位为时间片。一个任务执行一个时间片后，相同优先级就绪队列中的首任务会被调入运行一个时间片，而不管前一个任务是否执行完成，如此循环保证同优先级任务平等获得cpu 时间。

3 双机系统计算机设计与实现

3.1 组成

基于vxworks 系统的双机系统计算机由a、b主机组成、a主机包括a主机电源、a主板，视频图像采集卡、多功能接口卡，b主机包括b主机电源、b主板、同步数据链通讯板、、机箱等组成。其结构组成框图如图3所示。

3.2 工作原理

双机系统计算机a、b主机均采用isa总线形式，a主机中a主板、视频图像采集卡、多功能接口卡通过isa完成数据通讯。a主机主要实现实时数据采集、视频图像采集与目标提取、伺服系统控制、人机界面显示、网络通讯等功能。

b主机主要实现与外部设备的高速同步串口通讯及网络通讯等功能。a、b主机软件平台均采用vxworks嵌入式操作系统。a、b主机基于udp网络协议编程，通过内部百兆网互联完成数据通讯。

3.3 电气设计

3.3.1 a主板

双机系统计算机a主板采用盛博公司的scm/lx-3160主板模块加以封装。a主板具有体积小、功耗低、造价低，运行稳定，通用性好等特点。其主要技术指标如下：

cpu：amd geode lx 800 ，工作频率500mhz；

内存：256mb；

含内置显卡；

显示分辩率：支持各级分辩率，最高可达1600×1280；

内置双intel 10m/100m自适应网卡；

4个串口（com1/2：rs232/422/485可选：com3/com4：rs232）；

1个cf卡接口；

isa双96芯总线；

3.3.2 多功能接口卡

双机系统计算机a主机多功能接口卡，其主要技术指标如下：

1）并口：四个8255a并口，可工作在8255a方式0，1；

2）串口：四通道rs232/rs422串口用户可选；其中rs422波特率大于150kbps；

3）32路单端或16路差分12bit a/d输入，a/d转换周期：≤15us

4）4通道12bit d/a，输入电压：±10v，输出电压：±5v、±10v，转换精度：≤1l

5）中断：1 个8259可扩展pc中断，可接8个中断源；

3.3.3 b主板

1）cpu：pentium iii 700mhz

2）内存：256mb

3）含内置显卡

4）显示分辩率：支持各级分辩率，最高可达1600×1280

5）内置双intel 82559 10m/100m自适应网卡

6）两个rs232串口

转贴于上文库 www.ybask.com7）isa双96芯总线

3.3.4 同步数据链通讯板

1）高速传输速度≥10 mbps

2）eprom/ram 128k

3）二片82530、一片8251、一片dma

4）四路rs—422、全双口通讯（其中要求2路能完成hd）

3.4 软件设计

3.4.1 软件功能模块组成

双机系统计算机软件设计贯彻模块化设计原则，采用面向对象的软件设计方法，按功能划分主要包含如下模块，如图4所示。

3.4.2 软件设计说明

vxworks嵌入式实时系统多任务软件的设计的关键是如何确保软件运行的实时性，稳定性和运行效率。其中包括如何按照功能进行多任务划分、任务优先级的设置、任务间通信机制的选择、中断处理程序的编写、采取何种任务调度策略等技术是嵌入式多任务软件设计的关键技术。

双机系统计算机采用基于任务优先级的抢占式调度算法完成软件任务划分。

1）任务划分

双机系统计算机软件按照以下原则划分为多个任务：

a）功能内聚性，如伺服控制模块中手动、跟踪、接收目标指示等功能耦合比较紧密的工作放到一个任务来完成。如果把该功能模块分解过细会引起任务间频繁切换，导致系统开销增加；

b）时间紧迫性，对于实时性要求比较高的任务，如a、b主机中的网络通讯模块，以高优先级运行，以保证事件的及时响应；

c）周期执行原则，如a主机中的主程序模块，应作为一个任务来运行，通过硬件定时器中断方式，以一定时间间隔激活该任务，完成实时数据采集、系统控制等功能。

2）任务优先级设置

vxworks 系统中任务有256 个优先级，从0 到255，0的优先级最高，255 的优先级最低。系统级的任务优先级一般不大于50，因此用户任务的优先级要低于系统级任务，以免影响用户程序的调试。在双机系统计算机软件设计中，根据时间紧迫性和周期执行原则，将主程序任务模块、网络通讯任务模、伺服控制任务模块设置成较高优先级，将对实时性要求不高的调试界面显示模块、自检模块设置成较低优先级，以确保系统运行效率和实时性要求。

3）任务间通信机制

vxworks 提供了多种任务间通信机制，常见的有如下几种方式：

a）共享内存。主要用于简单的数据共享，任务间通信最简单的方法是采用共享存储区，即相关的各个任务分享属于它们的地址空间的同一内存区域；

b）量。主要用于解决任务间临界资源访问的互斥和同步，当两个或多个任务都要访问某些共享数据时，为了避免冲突，保持操作的完整性，对于共享数据的锁定是非常重要的，如果控制不当，可能得到错误结果，所以一般采用关中断、抢占禁止和量锁定资；

c）消息队列和管道。消息队列主要用于单处理器中相关任务间消息的发送和接收； 管道是受驱动器管理的虚拟i /o 设备，提供一种灵活的消息传送机制。

双机系统计算机任务间通信采用二进制量和互斥量方式完成任务间数据通讯。

3.4.3 软件流程图

双机系统计算机软件主循环功能流程框图如图5所示。

双机系统计算机软件跟踪控制流程框图如图6所示。

4 结论

目前，基于vxwokrs实时操作系统的双主机计算机系统已成功替换原侦查设备多总线加固机系统，并顺利侦查设备换装项目的交付验收。该双主机计算机系统可实现原计算机系统的全部功能，同时具有实时性好、系统运行稳定、效率高等特点。该双主机计算机系统的开发过程在同类项目推广应用有一定参考价值。转贴于上文库 www.ybask.com

第三篇 浅析计算机嵌入式操作系统_操作系统论文

嵌入式操作系统(embedded operation system,eos)是一种用途广泛地系统软件,就是将一套计算机控制的系统嵌入到已经具有某种完整的特定的功能的系统内,用来实现对原有系统的计算机控制,是被嵌入到电子设备中的专用计算机系统。

它以计算机技术为基础,应用为中心,软硬件都可以剪裁,适用于各种应用系统。它没有统一的外观,不以的物理形态出现,它的部件根据主体设备和应用的需要嵌入在设备内部,完成运算、处理、存储及控制的功能。为了提高执行速度和系统可靠性。

1 嵌入式系统的架构

嵌入式系统通常由嵌入式微处理器、硬件设备、嵌入式系统以及用户应用软件等组成。

从体系结构上看,嵌入式系统的构架一般包括了嵌入式处理器、支撑硬件、嵌入式软件这三部分。

嵌入式处理器和一些设备构成硬件平台。嵌入式处理器通常是单片机或微控制器。嵌入式应用程序支撑软件平台。嵌入式软件包括支撑硬件的驱动程序、操作系统、支撑软件等。

一般不同的系统需要设计不同的嵌入式应用程序,该程序利用操作系统完成特定功能的嵌入式应用,都运行于操作系统之上。

2 嵌入式的系统的分类

实时嵌入系统是为执行特定功能而设计的,在实时系统中,如果系统在指定的时间内未能实现某个确定的任务,则系统被称为硬实时系统。而在软实时系统中,虽然响应时间同样重要,但是超时却不会导致致命错误。当前最常用的嵌入式操作系统可分为:商用系统、专用系统、开放系统。WWW.0519news.COM

(1)商用嵌入式操作系统。

商用嵌入式操作系统功能较强大,辅助工具较齐全,可应用的范围较广,系统资源相对有限,应用于许多的领域。例:wircrosoft的windowsce、中科院的hopen等。

(2)专用嵌入式操作系统。

专用嵌入式操作系统一般对用户不公开,它是一些专业公司针对该公司的产品所特制的嵌入式操作系统。功能相对较弱,但具有较强的针对性,比普通的商用嵌入式操作系统更加安全可靠。

(3)开放嵌入式操作系统。

开放嵌入式操作系统是近年来迅速发展的一类操作系统。但开放嵌入式操作系统的功能简单、技术支持以及系统的稳定性也相对较差,对实时任务有很强的支持能力,能完成多任务并且有较短的,因此对应用系统开发者提出了较高的要求。

3 嵌入式系统的特点

(1)系统内核小。

嵌入式系统大多数是应用于小型的电子装置,系统资源是相对有限的,内核要相对小于传统的操作系统。

(2)强实时性。

系统和硬件的结合非常紧密,就必须使用多任务的操作系统。嵌入式系统可以没有操作系统直接在芯片上运行;一般要针对硬件进行系统的移植,即使在同一品牌产品中也需要根据系统硬件的变化和增减不断进行修改。

(3)专用性强。

嵌入式系统的个性化很强,一般没有系统软件和应用软件的明显区分,不要求其功能设计及实现上过于复杂,软件系统和硬件的结合非常紧密,即使在同一系列产品中也需要根据系统硬件的变化不断的进行修改。

(4)统一的接口。

嵌入式应用软件的设计者提供统一的服务接口,就必须约定嵌入式系统提供的接口,软件要求固态存储,以提高速度;要求高质量和高可靠性。

(5)操作简便、易学。

嵌入式操作系统所提供的gui图形界面,在这些系统中,计算机用于总体控制和监视,而不是对单个设备直接控制。

(6)网络功能强大。

嵌入式操作系统对tcp/ip等协议都支持,网络功能很强大为各种移动的计算设备预留接口。

(7)强稳定性。

嵌入式操作系统运行时就不再要求人进行过多的干预,在这种情况下,对系统管理员提出了很高的要求。嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中。

(8)固化代码。

在嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起,所以eos的文件管理功能也较容易被拆卸。

4 嵌入式系统的发展现状与趋势

嵌入式系统的兴起是从1971年以第一个微处理器4004开始的,而今微处理器蓬勃发展,正在逐渐地改善着人们的生活。嵌入式系统正从研究的领域向实际的应用领域的

转贴于上文库 www.ybask.com发展,出现了各种嵌入式的数码产品。

未来的嵌入式系统需要提供更强大的网络服务。要求配备标准的一种或多种网络通信接口,满足小型化、低成本、低功耗的优点。选用最佳的编程模型和不断的改进算法,如java编程模式、优化编译器性能等。同时可以满足自然的人机交互界面,如手写文字输入、短消息发布、识别、拨号上网等功能。随着internet技术的成熟、带宽的提高,嵌入式应用的平台也会更加地完善。

5 嵌入式系统的实现

(1)主机、目标机的体系结构。

主机、目标机体系结构是把开发工具放在主机上,操作系统的核心模块放在目标机上,操作系统支持跟踪调试,在目标机上对操作系统及应用软件进行运行。可扩展的处理器结构,以能最迅速地开发出满足应用的最高性能的嵌入式微处理器。

(2)划分模块。

在设计嵌入式操作系统时,应该充分的考虑到系统的功能和结构的划分,增加其适用性和灵活性。当前,增强操作系统的模块是嵌入式操作系统发展的一个总趋势。

(3)充分利用现有资源。

由于软件技术的高度发达,为了减少对操作系统开发的工作量和能源的消耗,可充分利用现有的资源进行设计。嵌入式微处理器必须功耗很低,是用于便携式的无线及移动的计算和通信设备中靠电池供电嵌入式系统。

(4)制定api标准。

给用户提供标准的、实用的应用程序接口,嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。

6 结语

社会经济的迅速发展,嵌入式信息技术凭借其独特的优点发展迅速,会得到更多的重视,随着它的技术进步,会带来巨大的社会效益,对加快社会的进步,加强信息交流有着十分重要的作用,它也在影响着人类的生活。转贴于上文库 www.ybask.com

第四篇 计算机嵌入式操作系统研究_操作系统论文

随着嵌入式系统越来越复杂，操作系统也显得越来越重要，于是就出了嵌入式操作系统。嵌入式操作系统eso(embedded operating system)是嵌入式硬件及软件系统的极为重要的组成部分，一般包含与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等browser。以下将详细介绍嵌入式操作系统的相关特点、分类、实现方法。

1 嵌入式操作系统的特点

嵌入式系统的全部软、硬资源均由嵌入式操作系统进行分配、调度、控制以及协调。嵌入式操作系统必须体现其所在系统的特征，可以某些模块的装卸来实现系统所要求的功能。因此嵌入式操作系统除了具备一般操作系统所具备的特点外，还具备以下特点：

（1）体积小巧

嵌入式系统所提供的资源比较有限，为满足其硬件的限制，嵌入式操作系统就一定要做到小巧

（2）可装卸性

嵌入式操作系统的体系结构具有开放性、可伸缩性，可根据应用要求进行装卸，对相应的模块进行去除或者简化，极大的满足了嵌入式系统需要根据应用要求进装卸的功能需求。此特征在嵌入式系统的模块划分中需事先考虑周到。

（3）强实时性

在当今信息时代，人们为了为进一步决策争取时间，对信息处理的时效性要求要高。因此嵌入式系统工作对实时性的要求也较高，它是用来评价操作系统的一个重要方面。而嵌入式操作系统实时性一般较强，适用于各种设备控制中。wWW.0519news.Com

（4）统一的接口

嵌入式操作系统可的供各种设备的驱动接口。随着各类嵌入式操作系统的开发，考虑到为嵌入式应用软件的设计者提供统一的服务接口，就必须约定嵌入式系统提供的接口，从而为嵌入式应用软件的运行提供无关性平台。

（5）操作简便，易学

嵌入式操作系统所提供的gui图形界面，操作方便、简单、友好，易学易用。

（6）网络功能强大

嵌入式操作系统对tcp／ip协议及其它协议都支持，并且为tcp／udp／ip／ppp协议提供支持以及统一的mac访问层接口，网络功能很强大，为各种移动计算设备预留接口。

（7）弱交互性

一般嵌入式系统的工作过程不需要人进行干预。eso的用户接口也大多不提供操作命令，它直接通过系统调用命令为用户程序提供服务

（8）强稳定性

嵌入式系统一量开始正常运行就不再要人人进行过多的干预，在这种情况下，就对负责系统管理的嵌入式操作系统的稳定性提出了较高的要求。

（9）固化代码

在嵌入系统中，eos及应用软件均被固化在嵌入式系统计算机的rom中。嵌入式系统中很少用到辅助存储器，而用各种内存文件系统，所以eos的文件管理功能也较容易白拆卸。

2 嵌入式操作系统的分类

当前，常用的嵌入式操作系统可分为：商用系统、专用系统以及开放系统三大类

（1）商用嵌入式操作系统

商用嵌入式操作系统功能较强大，辅助工具较齐全，可应用的范围也较广，在许多领域都有应用，例：wircrosoft的windows ce 、windriver的vxworks、epson的ros33、coretek的deltaos 、psos+、3com的palm os、以及中科院的hopen等。

（2）专用嵌入式操作系统

专用嵌入式操作系统一般不对用户公开，它是一些专业的公司针对该公司产品所特制的嵌入式操作系统。专用嵌入式操作系统功能相对较弱，但具有较强的针对性，而且比普通的商用嵌入式操作系统更加安全可靠。

（3）开放嵌入式操作系统

开放嵌入式操作系统是近年来迅速发展的一类操作系统。因为应用系统的开发者可免费得到这些系统的源代码，因此开发难度低。但开放嵌入式操作系统的功能简单、技术支持以及系统的稳定性也相对较差，因此对对应用系统开发者提出了较高的要求。

3 嵌入式操作系统的实现

当前，国际上涌现了许多功能较强的嵌入式操作系统，这些操作系统所采用的体系结构以及技术手段各有特色，我们可能通过对这些嵌入式操作系统的思路进行从而找到解决在嵌入式操作系统开发过程中所出现的困难的方法。

（1）主机、目标机的体系结构

当前许多嵌入式操作系统在开发过程中都采取了主机、目标机的设计方法。众所周知，凹凸于嵌入式开发的工具的欠缺并且难以掌控，从而增加了嵌入式系统开发的难度。而主机、目标机关体系结构是将开发工具放在主机上，目标机上则放操作系统的核心模块，操作系统则支持跟踪调式。如此，设计者便可在目标机上对操作系统及应用软件进行运行，而开发、调试就通过主机，使开发的过程变得相对简单。

（2）划分模块

嵌入式系统在许多领域都有应用，就不同的应用目的拥有不同的功能、结构，从而导致了用于不同的嵌入式系统的嵌入式操作系统的不同。因此，在设计嵌入式操作系统时应充分的考虑到系统的功能与结构的划分，从而增加嵌入式系统操作的适用性及灵活性。当前，增强操作系统的模块性是嵌入式操作系统发展的一个总趋势。其具体的实现方法就是将操作系统一些核心的功能出来，做单的方便拆卸的模块。

（3）充分利用现有资源

虽然当今软件技术已高度发达，但从头设计一个操作系统也需要较长的时间，因此为减少操作系统开发的工作量可充分利用现有的资源进行设计。

（4）制定api标准

为实现嵌入式操作系统的透明性以及无关性，方便用户的使用，就需要给用户提供标准以及实用的应用程序接口（api）

通过以上方式便可实现嵌入式操作系统，另在设计嵌入式操作系统时还需遵循以下原则：充分利用相关的计算机技术使得所设计的操作系统具有较高的性价比；要考虑到操作系统与嵌入式系统的匹配性；在满足嵌入系统功能的同时要尽可能简单，从而节约系统开销费用。

结语：嵌入式操作系统虽然发展较迅速，有其独特的优点，但发展尚未成熟，因此在设计的过程中，还需对设计思路进行总结创新，对实现方法进行完善。

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第五篇 刍议计算机操作系统的应用与发展_操作系统论文

1 计算机操作系统的应用

计算机操作系统从不同的角度出发可以分成不同的类别。就用途角度而言，可将计算机操作系统分为专用和通用，专用操作系统是指用于控制和管理专项事物的操作系统，如手机操作系统，多以嵌入硬件的形式存在，拥有特定的途径。通用操作系统的功能较为完善，支持多种途径需要；就运行环境角度而言，分为单机操作系统和网络操作系统。下文基于计算机操作系统功能的角度，对计算机操作系统的应用进行介绍。

1.1 批处理系统的应用。批处理系统的应用具备批量性的特征，可以将要交给计算机处理的若干个作业组织成队列成批地交给计算机自动地按作业队列顺序逐个处理。批处理系统又可分为单道批处理系统和多道批处理系统，前者可以只能在计算机内一次性调入一个处理作业运行，而将其他作业存储在辅助存储器上，这种应用方式与单用户操作系统相类似。1.2 分时系统的应用。分时是指两个或两个以上的事件按时间划分轮流使用计算机系统的某一资源。在计算机系统中若存在多个用户在不同时段使用同一个计算机，则这种计算机操作系统即为分时系统。时间片为分时的时间单位，通常情况下，一个时间片为几十毫秒。在分时系统时存在多至上百个终端，不同用户可以在各自的终端系统上运行作业。通过操作系统的管理，可以将cpu轮流分配到不同用户使用，若某个用户作业分配给另一个时间片继续执行时，则cpu会被自动分配到用一个用户作业。1.3 实时系统的应用。实时系统可以实时、及时地处理各项作业，并给出处理结果。wwW.0519news.Com一般情况下，实时系统使用时间驱动设计方式，使系统可以对任何事件作出及时响应。实时系统又可分为实际控制系统和实时处理系统，前者被广泛应用于飞行器、工业智能化控制、导弹发射等领域，后者则常用于航班查询、预订飞机票、银行转账等系统。1.4 网络操作系统的应用。网络操作系统实现了不同地域各具处理能力的多个计算机系统共用一个工作环境，通过利用通信设施进行互联，以达到共享资源、形成整体网络的目的。网络操作系统不仅具备单机操作系统的所有功能，还具备管理网络资源能力，在同一时间段支持多个程序运行。1.5 分布式操作系统的应用。分布式操作系统是利用通信网络将多台计算机系统相联，消除各个计算机之间的主次之分，实现资源共享。一个完整的商用操作系统必须实现批处理系统、实时系统、分时系统、分布式系统和网络系统的同时应用。

2 计算操作系统的发展阶段

（1）手工处理阶段。在这个阶段中，没有与计算机相适应的操作系统及相关软件，并且计算机技术在该阶段仍旧处在电子管时代，其运算速度相关之缓慢。当用户借助计算机语言编制程序时，计算机运行会占据相当大的资源，几乎所有的上机处理任务都需要通过手工处理来完成。（2）批处理阶段。该阶段克服了以往手工处理的缺陷，进一步实现了计算机作业的自动化，大幅度提高了cpu和输出输入设备的使用情况，显著提高了计算机系统的应用处理能力。（3）多道程序系统。这是在单道批处理的基础之上发展起来的，它通过组织作业使cpu总有一个作业可以执行，进而大幅度提升了cpu的利用效率。（4）分时系统。这是在前两个系统没有完全实现人机交互目标的基础上发展而来的。分时操作能够将计算机处理器的运行时间划分为多个较短的时间片，并按照时间片轮流将处理器分配给各个联机使用，这样用户便可以利用本身的总段向系统发送相应的操作及控制指令，完成所需的运作。（5）实时系统。虽然分时系统已经能够使用户获得比较满意的效果，但却仍旧无法实现将计算机用于生产过程的实时控制当中，在这一需求的推动下，实时操作系统随之诞生，它能够实现对整个生产过程的实时控制，同时还可以实现对生产现场各种重要数据信息的采集，并对采集回来的数据进行处理，真正实现了实时控制。（6）多处理系统。该系统试图从计算机的结构体系上对系统各个方面的性能进行完善，它的出现有效地增加了计算机的吞吐量，从而为用户节省了大量成本，系统可靠性也随之显著提高。（7）网络操作系统。该系统是建立在网络和

转贴于上文库 www.ybask.com通信这两技术的基础之上，它属于两者有机结合的产物，目前常用的网络操作系统主要有两种模式，及客户模/服务器模式和对等模式。（8）分布式系统。该系统是在集中性系统的基础上发展而来的，其具有以下特点：并行性、分布性、共享性和透明性。

3 计算机操作系统的发展方向

为了适应当前计算机网络的发展，计算机操作系统应当朝着以下方向发展，具体内容如下：

3.1 微内核操作系统

在当前的操作系统设计中较为突出的一个设计理念是将系统中更多功能及成分提升到更高的层次中运行，同时留下一个相对较小的内核，以此来实现系统最基本的核心功能，我们将这种技术称之为微内核。

（1）微内核的结构形式。将最基本的系统功能保留在内核当中；将大部分功能转移到内核之外，并保证每个系统功能都可以的形式存在并提供相应的服务；在内核以外的用户控件中既包括服务进程又包括应用进程。（2）主要成分。中断及异常处理机制；处理机调度机制；各个进程之间的通信机制；与服务功能相关的基本机制。（3）实现过程。从微内核的字面涵义上理解，其实现过程中最为关键的问题之一是微小。想要真正做到这一点离不开策略分离以及实现机制这两个关键性概念。由于微内核中比较重要的是进程之间的通信以及中断处理机制，为此，下面对实现过程进行简述：首先，需要完成各个主要进程之间的通信机制；然后完成中断处理机制。这样便可以实现微内核。其具有以下特点：安全可靠、接口一致、可扩充性、灵活性、兼容性、支持分布式系统等等。

3.2 面向对象的操作系统

这是一种基于对象模型的计算机操作系统。现阶段，已有不少系统采用了面向对象技术，其现已成为新一代操作系统的重要性标志之一。所谓的面向对象实质上就是将系统当做是一系列对象的集合，这里对象是由数据形成的实体，具体包括以下几个方面的内容：封装、继承、多态性、消息等待呢过。而在面向对象的操作系统当中，对象属于一个并发单位，如文件、进程、内存等系统资源都被认为是一种对象，对其的操作则是借助对象服务来实现的。该系统具有以下优点：

（1）能够进一步减少系统在其整个生命周期内所有修改任务对系统自身的影响。（2）操作系统对其资源的访问以及操作完全是一致的。具体来讲系统生成、删除或是引用一个对象是与一个进程对象采用同样的方法，全部都是借助使用对象句柄来实现的。（3）有效地简化了系统的安全措施。因全部对象采用的保护模式完成一致，当试图对其中任何一个对象进行访问时，安全系统都会自动对其进行核准。（4）对象为进程间的资源分享提供了一致、便捷的手段。由于所有类型的对象都是通过对象句柄进行处理的，系统仅需进行跟踪便可以决定该对象是否仍在使用，若是不需要继续使用，便可对其进行删除处理。转贴于上文库 www.ybask.com

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