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问 一般情况下,嵌入式操作系统可以分为两类。一类是面向控制、通信等领
域的实时操作系统,如WindRiver公司的VxWorks、ISI的pSOS、QNX系统软件公
司的QNX、ATI的Nucleus等。另一类是面向消费电子产品的非实时操作系统,
这类产品包括个人数字助理(PDA)、移动电话、机顶盒、电子书、WebPhone等
。本文重点讨论第二类操作系统。值得注意的是,随着Internet及芯片技术的
快速发展,消费电子产品的需求日益扩大,原来只关注实时操作系统市场的厂
家纷纷进军消费电子产品市场,推出了各自的解决方案,使嵌入式操作系统市
场呈现出相互融合的趋势。
目前,PalmOS和Windows CE是市场中领先的嵌入式操作系统,分别占据手
持设备市场份额的70 和20 。到目前为止,以掌上计算机和高档PDA为代表的
手持设备市场是开发最为成熟的嵌入式设备市场,因而PalmOS和WinCE在这一
领域的影响就显得十分突出。
由于EPOC得到了Motorola、Nokia、Ericsson的支持而在移动电话市场占
据绝对优势。随着WAP技术的成熟,移动电子商务将呈现蓬勃发展的趋势,EPO
C对未来嵌入式操作系统市场的影响值得关注。
Jini本身并不是一个操作系统,但它体现了SUN公司对未来以Internet应
用设备为平台的分布式计算环境的一种系统设计,其市场前景被很多人看好,
但是它的进一步广泛普及和采纳还有待于Sun公司的大力推广以及网络设备和
桌面客户机系统的OEM投资商对Jini技术的支持。
国内比较成熟的嵌入式操作系统是凯思的HOPEN。HOPEN随着女娲计划的
推出而引起人们的注意,最近联想集团推出了采用HOPEN操作系统的PDA,使这
一操作系统开始走向市场。
嵌入式Linux是近来国际上的一个开发热点,韩国三星公司已经率先推出
了采用嵌入式Linux的掌上计算机的概念样机,而台湾网虎公司在大陆发布了
其第一个版本的嵌入式Linux内核。中国共创软件联盟在国家"863"计划的支
持下,将嵌入式Linux作为本年度重点开发的项目,目前已经进入实质开发阶段
,高可用性的嵌入式Linux即将问世。
目标市场分析
IDG发布的统计表明,未来的4～5年内,信息电器市场会成长5～10倍。美
国市场调查公司Strategies Group于1999年12月20日在华盛顿发布了两项第
三代移动通信方面的报告:2006年中国的3G用户数将成为世界第一。人们已经
可以清晰地感受到:信息电器已不再是纸上谈兵,它正实实在在地向我们走来
。在Internet到来的大潮之下,像康佳、TCL、海信、长虹等一大批传统电器
厂商都先后推出了他们的信息电器产品。
1998年中国Internet用户达到210万,1999年9月已达600万。据预测,200
0年底将达到2000万,2005年将达到5000万,2010年用户数将达到1.8～2.5亿。
面对如此巨大的电子产品市场和潜在用户量,嵌入式设备的应用前景会十分广
阔。
嵌入式设备市场分散,品种繁多,其特点是:本地化特点强;范围广(无所不
在、每一个行业的角角落落);需求数量大(每个人有好几个嵌入式设备);发展
速度快(包括功能、性能、款式、价钱更新快);易用性要求程度高;3C的融合
;个性化特征明显。 答 1: 嵌入式Linux发展现状
Linux从出现到现在已经有十年的历史了,而嵌入式Linux的实用化开发是
近来才出现的,虽然到目前为止,尚未出现完全成熟的嵌入式Linux操作系统,
但这一领域开发的热潮已经到来。
图1
目前国际上对嵌入式Linux的开发主要集中在两个方向:
1. 裁减:嵌入式设备资源有限,对软件的体积有比较苛刻的要求。由于L
inux是单一模块结构,体积较大,不适合直接在嵌入式设备中应用。许多厂商
致力于开发符合原Linux接口标准的小体积的Linux内核,并加强其可裁减性和
可配置性。
2. 实时性:在数据采集、控制、音/视频等设备中,对操作系统的实时性
有比较高的要求。Linux并不是一个实时操作系统,因而必须提高其实时性以
满足这些设备的要求。
从对嵌入式Linux需求的角度,调查结果显示,前者高于后者(Linuxdevic
es.com)。图2
嵌入式Linux关键问题
体积
除了内核之外,广义上嵌入式操作系统还包括GUI、中文字库、驱动程序
等。而一个嵌入式设备不可能只包含操作系统,还应包含嵌入式应用软件,如
浏览器等。对于手持设备而言,嵌入式操作系统所占用的资源如果ROM小于8M
、RAM小于16M是比较理想的,而ROM小于16M、RAM小于32M是可以接受的。当然
,这个数字不是绝对的,存储芯片价格的变动、产品形态的变化都会对它产生
影响。PC机Linux的内核比较大,所以必须对其进行裁减,而又不能破坏其原有
接口标准。
能源管理
嵌入式设备,尤其是手持设备对功耗是十分敏感的。新型嵌入式芯片采取
了很多技术手段提高能源管理能力,如StrongARM、NEC Vr4121等。这些芯片
提供了运行、空闲、休眠等工作状态转换的功能。嵌入式Linux必须提供相应
能源管理机制。
GUI
PC机Linux目前采用X Window窗口图形系统,但X Window系统体积庞大(>
4M),结构复杂,不适合在嵌入式设备中应用。嵌入式GUI要求体积小巧、界面
友好、提供完整的API。目前有一些开放源代码的GUI系统可供选择,如Micro
Windows、MiniGUI等,但这些系统的开发并不十分完善。
开发环境
嵌入式系统对开发环境有较高的要求。这里开发环境包括两个方面,一是
操作系统与硬件平台的集成,二是应用软件开发所需要的SDK。前者由于GCC/
GDB提供了比较丰富的工具链和源代码,相对比较容易解决。后者必须建立在
内核系统调用和GUI提供的API的基础上,需要开发仿真环境,难度较大。
中文化
良好的中文界面是决定嵌入式设备能否被用户接受的关键因素,嵌入式L
inux需要解决完善的中文字库和有限资源之间的矛盾。另外还应该提供中文
输入接口,以方便不同中文输入方法的挂接,如手写体识别、语音识别等。
驱动程序
嵌入式Linux一般采用传统的Linux设备管理机制。为使设备开发商尽快
开发出产品,嵌入式Linux必须根据目标产品的规划,提供足够丰富的驱动程序 答 2: 共创软件联盟嵌入式Linux项目
共创软件联盟作为一个非营利的组织,旨在开放源代码的前提下推动国内
系统软件的发展。在国家"863"计划智能计算机主题专家组的支持和指导下,
以机顶盒和移动计算设备为目标产品,确定了嵌入式Linux的开发项目。任何
个人和单位都可以在遵循联盟软件许可证的前提下,参加该项目的开发工作。
项目规划包括:内核部分、中文、GUI、开发环境、驱动程序、应用以及鼓励
开发有创新的、适合我国国情的、对开发嵌入式Linux有价值的其他项目。

嵌入式Linux的主流版本及开发商
以体积裁减为追求目标的发布版本
ETLinux —— 运行在小型工业计算机上,特别是PC/104上。(www.prosa
.it/etlinux)
LEM —— 运行在386上,体积小于8M。(linux-embedded.com/lem.php3)

LOAF —— "Linux On A Floppy" ,运行在386上。 (loaf.ecks.org)
uCLinux ——面向不支持MMU的硬件平台,目前支持Motorola 68K, MCF5
206, and MCF5207 ColdFire microprocessors. (http://www.uclinux.org
/)
uLinux —— 运行在386上的微小内核。 (http://sunsite.auc.dk/mul
inux)
ThinLinux —— 面向数字相机、MP3播放器等嵌入式设备的体积较小的
Linux发布版本。 (http://www.thinlinux.org/)实时Linux API
RTLinux——由New Mexico Institute of Technology最早开发的硬实时
Linux API。 (http://www.rtlinux.com/; http://www.fsmlabs.com/)
EL/IX——由Red Hat提出的基于POSIX的硬实时Linux API建议。(sourc
eware.cygnus.com/elix)
Linux-SRT —— 软实时API,可以提高程序实时性能而不需要修改源程序
。 (http://www.cl.cam.ac.uk/～dmi1000/linux-srt)
面向应用的软件包
FirePlug Linux——可以在486上运行的防火墙和路由软件包。 (http:
//www.fireplug.net/)
Linux Router Project——以路由器、接入服务器、瘦服务器、网络设
备、嵌入式设备为目标的开放源代码开发计划。 (http://www.linuxrouter
.org/)
PizzaBox Linux——可以在6M FLASH 486上运行的Linux及Samba。(htt
p://www.jrcs.co.uk/)
嵌入式系统解决方案提供商
Lineo:"Embedix" (http://www.lineo.com/)
MontaVista:"Hard Hat Linux"
(http://www.mvista.com/)
PROSA:"ETLinux" (http://www.prosa.it/)
Zentropix:"RealTime Linux"
(http://www.zentropix.com/)
Lynx:"Blue Cat Linux"
(http://www.bluecat.com/)
FSMLabs: "RTLinux"
(http://www.fsmlabs.com/)
Coollogic:"ON-Channel"
(http://www.coollogic.com/)
ISDCorp:"Royal Linux"
(http://www.isdcorp.com/) 答 3: 目前，嵌入式操作系统处于群雄割据的状态，还未出现象台式机上垄断性的操作系统，流行的嵌入式操作系统可以分为两类： 　　（１） 从运行在个人电脑系统平台上的操作系统向下移植到嵌入式系统中，形成的嵌入式操作系统，如微软公司的Windows CE, SUN公司的Java操作系统，朗讯科技公司的Inferno, 嵌入式Linux 等。这类系统经过个人电脑或高性能计算机等产品的长期运行考验，技术日趋成熟，其相关的标准和软件开发方式由于应用广泛已被用户普遍接受，同时积累了丰富的开发工具和应用软件资源共享。在沿用了其原有技术的基础上进行了内核的精简和嵌入式改造，并提供相应的成套开发工具。非常适合类PC的嵌入式系统。 　　（２） 实时操作系统的开发，如WindRiver公司的VxWorks, ISI 的PSOS，QNX系统软件公司的QNX，ATI的Nucleus,清华大学自动化系自主研制开发的清华嵌入式操作系统（TsingHua Embedded Operating System, THEOS）,中国科学院凯思集团的Hopen嵌入式操作系统、成都电子科技大学的CRTOS等，这类产品在操作系统的结构和实现上都针对所面向的应用领域，如系统的实时性要求、高可靠性等进行了精巧的设计，而且提供了独立而完备的系统开发和测试工具。这类产品性能卓越，以往较多地应用在对系统可靠性和实时性等要求很高的军用产品和工业控制等领域中。目前，普遍推出的面向PDA、HPC数字式电视、机顶盒的解决方案，缺乏多进程，程序间保护，功能比较单一。因为该类系统包含各不相同的特殊需求，所以，在这类系统中，目前并没有某一嵌入式操作系统有垄断市场的能力。 答 4: 实时操作系统的开发，如WindRiver公司的VxWorks, ISI 的PSOS，QNX系统软件公司的QNX，ATI的Nucleus,清华大学自动化系自主研制开发的清华嵌入式操作系统（TsingHua Embedded Operating System, THEOS）,中国科学院凯思集团的Hopen嵌入式操作系统、成都电子科技大学的CRTOS等，这类产品在操作系统的结构和实现上都针对所面向的应用领域，如系统的实时性要求、高可靠性等进行了精巧的设计，而且提供了独立而完备的系统开发和测试工具。这类产品性能卓越，以往较多地应用在对系统可靠性和实时性等要求很高的军用产品和工业控制等领域中。目前，普遍推出的面向PDA、HPC数字式电视、机顶盒的解决方案，缺乏多进程，程序间保护，功能比较单一。因为该类系统包含各不相同的特殊需求，所以，在这类系统中，目前并没有某一嵌入式操作系统有垄断市场的能力。 答 5: 不错 顶一下