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发信人: he (无情的雨), 信区: Embeded_system
标  题: 嵌入式系统以及如何构造一个嵌入式系统概览－1(转载)
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年05月16日13:33:42 星期三), 转信

嵌入式系统以及如何构造一个嵌入式系统概览
作者：Joel R Williams
译者：john zhan & zhang bing chen
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大多数的Linux系统运行于PC平台，但是，Linux也可在嵌入式系统中可靠的工作。此篇
论文讲述了嵌入式系统的概况，以及论证了有关Linux应用于商业嵌入式系统的问题。

嵌入式系统 ---- 比摩西还老

那些用以控制设备的计算机，或叫嵌入式系统，差不多同计算机本身一样早地出现在我
们的周围。

在通信领域中，这些嵌入式系统早在20世纪60年代后期就被用来控制电话的电子式机械
交换并被称为“存储程控控制“系统“计算机”一词在那时尚不常见；所谓的存储程序
是指那些放有程序和路由信息的内存。存储这些控制逻辑而不是用硬件来实现是在观念
上的一种真正突破，现今，我们早认为这种工作机理是理所当然的了。

为适应每一个应用,这些计算机是被定做出来的(简言之,这些计算机是面向应用的).按今
天的标准来看,他们有着奇怪的专用指令以及与主要计算引擎集成在一起的I/O设备,就像
一批突变异种者.

微处理器通过提供一个小巧低价的并可以在大系统中像搭积木那样使用的CPU引擎改变了
这一情况;它利用一基于被一条总线挂接在一起的不同外设所构建的严格的硬件体系结构
并提供一个可以简化编程的通用目的编程模型.

同硬件一起,软件也得到了发展.最初,只有一些简单的开发工具可供用以创建和调试软件
.各工程项目的运行软件通常以信手涂鸦的方式编出来.由于编译器经常有很多错误而且
也缺乏象样的调试器,这些软件差不多总是用汇编语言或宏语言来写.采用软件构建块和
标准库的编程思想直到20世纪70年代中期才流行起来.

用于嵌入式系统的与"搁架"无关的操作系统(OS)在20世纪70年代后期开始出现.它们中的
许多是用汇编语言写就的并且仅能用于为其编写的微处理器上.当这些微处理器变得过时
的时候,它们使用的OS也厄运同临.只能在新的处理器上从新写一遍才能运行.今天,许多
这种早期的系统只不过成了人们模糊的记忆,还有人能记起MTOS吗?当C语言出现后,OS可
以用一种高效的,稳定的和可移植的方式来编写.这种方式对使用和经营有直接的吸引力
,因为它承载着人们当微处理器废弃不用时能保护他们的软件投资的希望.听起来,有点儿
像商业市场营销中的一段传奇故事.用C来编写OS已经成了一种标准直至今天.总之,软件
的可复用性已经为人接受而且正在很好地发挥作用.

在20世纪80年代早期,我特别喜爱的OS是Wendon操作系统;大概只要150美金,就可以获得
它的C源代码库.它是一个开发套件,人们可以通过选择一些组件来构建自己的OS---整个
过程就像是从中餐菜单里订餐一样.比如,可以从库中的多个可行选项列表中精选出一种
任务调度算法和内存管理方案.

许多用于嵌入式系统的的商业操作系统在20世纪80年代获得了蓬勃发展.(Wendon)这一原
始的炖菜已经发展成为了商业操作系统这一现代炖肉.今天已经有几打的商业性操作系统
可供选择.出现了许多互相竞争的产品,如VxWorks,pSOS,Neculeus和WindowsCE.

许多嵌入式系统根本就没有操作系统,只不过有一个控制环而已.对很简单的嵌入式系统
来说,这可能已经足够.不过,随着嵌入式系统在复杂性上的增长,一个操作系统显得重要
起来,因为否则的话,将使(控制)软件复杂度变得极不合理.可悲的是,现实中确实有一些
复杂得另人生畏的嵌入式系统,而且它们之所以变得复杂就因为它们的设计者坚持认为它
们的系统不需要操作系统.

渐渐地,更多的嵌入式系统需要被连接到某些网络上,因而,需要在嵌入式系统中有网络协
议栈(支持);甚至很多宾馆中的门把手都有一个连接到网络的微处理器.

把网络栈添加到一个仅用控制环来实现的简单嵌入式系统所带来的复杂程度可能足以唤
起人们对一个操作系统的渴望.

除了各种商业性操作系统以外,还有多种私拥操作系统.其中,有很多是涂鸦式写就的,像
Cisco公司的IOS等.有些则源于对别的操作系统的改写,像很多网络产品都衍生于同一版
本的伯克利UNIX操作系统,因为后者有完整的网络支持能力;而还有一些则基于公共域OS
,比如KA9Q就来源于PhilKarn.

作为侯选的嵌入式操作系统,LINUX有一些引人的优势:它可以移植到多个有不同结构的C
PU和硬件平台上,很好的稳定性,各种性能的升级能力,而且开发更容易.。

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※ 来源:·哈工大紫丁香 bbs.hit.edu.cn·[FROM: 202.118.235.250]
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※ 修改:·he 於 05月16日13:42:19  修改本文·[FROM: 202.118.235.250]
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