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嵌入式實時操作系統(tǒng)的現(xiàn)狀和未來
畢業(yè)論文網(wǎng) 2009/7/16
摘要：從RTOS（嵌入式實時操作系統(tǒng)）的、RTOS市場和技術發(fā)展的變化、RTOS的未來及RTOS在幾個方面，給出RTOS的現(xiàn)狀、未來發(fā)展方向及RTOS的領域：系統(tǒng)級、板級、SOC級。
關鍵詞：RTOS嵌入式系統(tǒng) 嵌入式應用 嵌入式開發(fā)工具
隨著互聯(lián)網(wǎng)應用的迅速發(fā)展，嵌入式微處理器的應用日益廣泛，無處不在，從波音飛機到移動電話，都有嵌入式微處理器的存在。在嵌入式微處理器的應用開發(fā)中，嵌入式實時操作系統(tǒng)（簡稱RTOS）是核心軟件，就像我們?nèi)粘Ｋ脵C的桌面系統(tǒng)中，微軟公司的Windows 98一樣重要。 RTOS 已經(jīng)在全球形成了1個產(chǎn)業(yè)，據(jù)美國EMF(市場)報告，1999年全球RTOS市場產(chǎn)值達3.6億美圓，而相關的整個嵌入式開發(fā)工具（包括仿真器、邏輯分析儀、軟件編譯器和調(diào)試器）則高達9億美圓。
一、 RTOS發(fā)展歷史
從1981年Ready System發(fā)展了世界上第1個商業(yè)嵌入式實時內(nèi)核（VRTX32），到今天已經(jīng)有近20年的歷史。20世紀80年代的產(chǎn)品還只支持一些16位的微處理器，如68k,8086等。這時候的RTOS還只有內(nèi)核，以銷售二進制代碼為主。當時的產(chǎn)品除VRTX外，還有IPI公司的MTOS和80年代末ISI公司的PSOS。產(chǎn)品主要用于軍事和電信設備。進入20世紀90年代，操作系統(tǒng)的設計思想，如微內(nèi)核設計技術和模塊化設計思想，開始滲入RTOS領域。老牌的RTOS廠家如Ready System（在1995年與Microtec Research合并），也推出新一代的VRTXsa實時內(nèi)核，新一代的RTOS廠家Windriver推出了Vxwork。另外在這個時期，各家公司都有力求擺脫完全依賴第三方工具的制約，而通過自己收購、授權或使用免費工具鏈的方式，組成1套完整的開發(fā)環(huán)境。例如，ISI公司的Prismt、著名的Tornado(Windriver)和老牌的Spectra(VRTX開發(fā)系統(tǒng))等。
進入20世紀90年代中期，互聯(lián)網(wǎng)之風在北美日漸風行。設備制造商、終端產(chǎn)品制造商都要求RTOS有網(wǎng)絡和圖形界面的功能。為了方便使用大量現(xiàn)存的軟件代碼，他們希望RTOS廠家都支持標準的API，如POSIX， Win32等，并希望RTOS的開發(fā)環(huán)境與他們已經(jīng)熟悉的UNIX，Windows一致。這個時期代表性的產(chǎn)品有Vxwork，QNX, Lynx和WinCE等。
二、 RTOS市場和技術發(fā)展的變化
可以看出，進入20世紀90年代后，RTOS在嵌入式系統(tǒng)設計中的主導地位已經(jīng)確定，越來越多的工程師使用RTOS，更多的新用戶愿意選擇購買而不是自己開發(fā)。我們注意到，RTOS的技術發(fā)展有以下一些變化：
1． 因為新的處理器越來越多，RTOS自身結構的設計更易于移植，以便在短時間內(nèi)支持更多種微處理器。
2．? 開放源碼之風已波及RTOS廠家。數(shù)量相當多的RTOS廠家出售RTOS時，就附加了源程序代碼并含生產(chǎn)版稅。
3． 后PC更多的產(chǎn)品使用RTOS，它們對實時性要求并不高，如手持設備等。微軟公司的WinCE,Plam OS, Java OS等ＲＴＯＳ產(chǎn)品就是順應這些應用而開發(fā)出來的。
4． 電信設備、控制系統(tǒng)要求的高可靠性，對ＲＴＯＳ提出了新的要求。瑞典Enea公司的ＯＳＥ和WindRiver 新推出的Vxwork ＡＥ對支持ＨＡ（高可用性）和熱切換等特點都下了一番功夫。
5． Windriver收購了ＩＳＩ，在RTOS市場形成了相當程度的壟斷，但是由于Windriver決定放棄PSOS，轉為開發(fā)Vxwork與PSOS合二為一版本，這便使得PSOS用戶再一次走到重新選擇RTOS的路口，給了其他RTOS廠家1次機會。
6． 嵌入式Linux已經(jīng)在消費電子設備中得到應用。韓國和日本的一些都推出了基于嵌入式Linux的手持設備。嵌入式Linux得到了相當廣泛的半導體廠商的支持和投資，如Intel和 Motorola。
三、 RTOS的未來
未來RTＯＳ的可能劃分為3個不同的領域：
1． 系統(tǒng)級：指RTOS運行在1個小型的機系統(tǒng)中完成實時的控制作用。這個領域將主要是微軟與Sun競爭之地，傳統(tǒng)上Unix在這里占有絕對優(yōu)勢。Sun通過收購，讓他的Solaris與 Chrous os（原歐洲的1種RTOS）結合，微軟力推NT的嵌入式版本“Embedded NT”。 此外，嵌入式Linux將依托源程序碼開放和軟件資源豐富的優(yōu)勢，進入系統(tǒng)級RTOS的市場。
2． 板級：傳統(tǒng)的RTOS的主要市場。如Vxwork, PSOS, QNX, Lynx和VRTX的應用將主（未完，下一頁）
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