嵌入式操作系统广泛应用智能硬件

  OFweek智能家居网讯:物联网技术是这几年整个电子信息技术最重要的主题,而在物联网技术中与消费者接触最为密切的应用,当属这两年兴起的智能硬件应用。无论是物联网还是智能硬件应用,都是建立在庞大的嵌入式系统生态之上。

  嵌入式操作系统随嵌入式计算机一起深埋于各种设备中,用户无法直观上感知操作系统的存在,也无法直接进行安装和维护,只能靠设备的运行表征来间接感受它的存在。事实上,所有带有数字接口和程序控制的设备,如电子手表、智能电视、数码相机、汽车、飞机、卫星等都使用嵌入式系统,大众生活处处可见嵌入式操作系统。智能硬件应用的繁荣,直接带动了整个嵌入式技术的蓬勃发展。倪光南院士认为,嵌入式系统顺应了电子信息产业的最新发展需求。“事实上,作为新一代信息技术的三大代表,物联网、云计算和移动互联网的核心组成部分,都包含了大量嵌入式系统。

  广东中兴新支点紧随市场需求,成功研制了具有自主版权的嵌入式操作系统。消息一经披露就引发了国内外关注及热议。下面一起来了解下这个新兴嵌入式操作系统的全貌:

  中兴新支点嵌入式操作系统主要由四部分构成:功能增强的引导程序bootloader、优化改造的Linux内核、高效稳定的中间件、简单友善的集成开发环境。

  功能增强的引导程序bootloader

  Bootloader是系统上电之后启动的第一段程序,和X86架构中的bios相似,这段程序主要有两部分功能:第一个是引导加载系统,这里指的是Linux内核;第二个是用于调试的,主要用于调试系统和硬件。嵌入式系统的Bootloader种类繁多,有uboot、ppcboot、redboot、vivi等,其中以uboot的应用最广,支持的硬件也最全面。中兴新支点嵌入式操作系统的bootloader就是采用了uboot的这个开源项目的代码改造的。其中主要优化改造了以下几点:

  网络功能增强

  开源的uboot的网络功能比较薄弱,基本上只支持tftp的传说协议,用于传输文件。而中兴新支点嵌入式操作系统的bootloader则增强了uboot的网络功能,使得uboot支持TCP和UDP的传输协议,客户可以根据自己的需求在bootlaoder中实现自己的网络数据传输,增加了bootloader的网络灵活性。

  文件系统功能增强

  中兴新支点嵌入式操作系统的bootloader引导程序对文件系统的支持比较多,包jffs2、yaffs2、ext4、fat32等格式的文件系统。

  增加菜单配置项

  中兴新支点嵌入式操作系统的bootloader增加了菜单配置选项功能,大大简化了开发人员开发的难度。用户只需要通过菜单配置选项,配置bootloader的功能,而无需要用户手动修改uboot的配置宏。

  优化改造的Linux内核

  针对嵌入式行业的特定的需求,如高实时、高稳定、安全的特点。中兴新支点嵌入式操作系统对Linux内核做了大量的优化,从而大大的提高了系统的实时性、稳定性、和安全。下面是几个重要内核优化点:

  进程调度改造和优化

  进程调度的改造和优化主要分两个部分:优化和改造调度算法;增加调度点,增强系统的抢占能力。

  优化和改造调度算法

  调度算法优化的原则主要是高优先级的进程先执行,而低优先级的进程等待高优先级的进程执行完。然而在SMP环境下,由于每个CPU都有自己单独的运行的进程队列,每个CPU都只在自己的队列上选取进程,内核对进程的调度并不是完全按照优先级来调度的,这严重的影响了内核的实时性。优化的方式是在进程调度的时候每次都取得系统中优先级最高的进程,而不是本CPU队列中的最高的进程。

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