Встроенная операционная система — это операционная система для встроенных компьютерных систем . Они предназначены для повышения функциональности и надежности для достижения конкретной задачи. [1] В зависимости от метода, используемого для многозадачности компьютера , этот тип операционной системы можно считать операционной системой реального времени (RTOS). [2]
Встроенные операционные системы (EOS) были разработаны для бытовой электроники , включая камеры и мобильные телефоны . Они также работают на автомобильной электронике , помогая водителю с круиз-контролем и навигацией . Кроме того, инфраструктура автоматизации производства требует встроенных операционных систем. В повседневной жизни EOS можно использовать в автоматизации офиса , включая сканеры изображений , копировальные аппараты и точки беспроводного доступа . Аналогично, домашняя автоматизация опирается на EOS, включая систему безопасности . [3]
Все встраиваемые системы содержат процессор и программное обеспечение . Должно быть место для встроенного программного обеспечения для хранения исполняемых файлов и временного хранилища для обработки данных во время выполнения . Основная память во встроенной системе может быть ПЗУ и ОЗУ . Все встроенные системы также должны содержать тот или иной интерфейс ввода и вывода для функционирования. Встроенное оборудование обычно уникально и варьируется от приложения к приложению. [4] Поскольку аппаратное обеспечение, на котором работает встроенная операционная система, может быть очень ограничено в ресурсах, встроенная конструкция этих операционных систем может иметь узкую область применения, адаптированную к конкретному приложению, чтобы обеспечить желаемую работу при данных аппаратных ограничениях. Встроенная операционная система, которая организует и контролирует оборудование, обычно определяет, какое другое встроенное оборудование необходимо.
Чтобы лучше использовать вычислительную мощность центрального процессора (ЦП), разработчики программного обеспечения могут писать критически важный код непосредственно на языке ассемблера . Этот машинно-эффективный язык потенциально может привести к увеличению скорости детерминированных систем за счет переносимости и удобства сопровождения . Часто встроенные операционные системы полностью пишутся на переносимых языках, таких как C.
В конце 1970-х годов была предложена концепция многозадачного ядра реального времени. В 1980-х годах, когда приложения для встраиваемых систем стали более сложными, встроенная операционная система с многозадачным ядром реального времени не могла удовлетворить требования разработки встраиваемых систем. Она начала развиваться в полноценную многозадачную операционную систему реального времени ( RTOS ), включающую сетевую, файловую среду, среду разработки и отладки .
В настоящее время ОСРВ сформировала целую индустрию в мире. Первое в мире коммерческое встроенное ядро реального времени (VRTX32) было разработано компанией Ready System в 1981 году. Затем, в 1993 году, Ready System и известная компания Microtec Research Merger, занимающаяся встраиваемым программным обеспечением Кремниевой долины, разработали два новых ядра RTOS VRTX32 и VRTXsa на основе VRTXmc . В то же время появилась интегрированная среда разработки VRTX (Spectra).
Microsoft также выпустила собственную встроенную операционную систему 460 [ необходимы пояснения ] в 1996 году. Встроенная операционная система — WinCE , поддерживающая x86 , ARM , SH4 , MIPS и другие процессорные архитектуры. WinCE больше не существует, основная поддержка прекращена в 2018 году. [5]
Сегодня в системе Интернета вещей используется множество встраиваемых устройств , а в автомобиле используются сотни датчиков. По сравнению с традиционной встроенной системой система Интернета вещей требует меньшего энергопотребления, большей безопасности и надежности, а также имеет возможность создания одноранговой сети . Секция связи должна обеспечить преобразование между различными протоколами связи, а уровень приложений должен иметь возможность облачных вычислений через Интернет .
Благодаря этому появились и стали популярными новые встраиваемые операционные системы, такие как Embedded Linux [6] (включая OpenWrt , Zeroshell , Android , LineageOS , LEDE , LibreCMC ), OpenHarmony , HarmonyOS , NetBSD , [7] PX5 RTOS , ThreadX , FreeRTOS. , и т. д.
Появилось множество проектов, наборов инструментов и платформ на основе Linux для разработки операционных систем, работающих на различных встроенных системах. Некоторые известные примеры включают OpenEmbedded , BusyBox , uClibc , musl libc и buildroot .
{{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь )