計算機嵌入式操作系統初探
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摘要：計算機嵌入式操作系統是一種嵌入到系統中的計算機操作的一個系統，是一種在計算機技術中應用比較廣泛的操作系統軟件。計算機嵌入式系統的發展路程要追溯到比較遠的時間，它的操作系統的特性和可制性以及它在系統中的分布協調和模塊的分布都能夠在計算機中得到重要的運用。本文就淺談計算機嵌入式操作系統。
關鍵詞：嵌入式操作系統；操作系統；運用
計算機技術在當今發展的極為迅速，發展的越快，其所受到的安全隱患就越多，所需要計算的系統和軟件的運算能力也就越強。計算機嵌入式系統擁有著很多的優點，不僅有著非常良好的可靠性，還有非常強的實用性。此外，計算機嵌入式操作系統在商業、工業都得到廣泛運用，開放式或商業性的運用，讓計算機嵌入式操作系統能夠在多行業大展身手。所以，計算機嵌入式操作系統有著很好的發展前景。
一、計算機嵌入式操作系統在計算機信息應用的發展歷程
?。?）嵌入式算法階段
計算機嵌入式操作系統在計算機信息應用的第一個階段就是嵌入式算法。嵌入式算法是基于單芯控制組片形成的可以進行編程控制器的形式的一個計算系統。具有非常多的優良功能，能夠進行檢測以及指示設備相互配合的功能。但是這個階段的缺點也比較明顯，有著不具備處理事情或者進行高級算法的功能，計算的時間比較長，而且所擁有的內存比較小，不能與用戶搭接等缺點。
?。?）以CPU為核心
以CPU為核心的嵌入式操作系統，是在計算機信息發展和應用的第二階段。這種嵌入式的CPU處理系統，優點是種類多種多樣，缺點是通用性和使用情比較差，處理機的運行狀態也不一樣，在過載和輕載狀態來回波動，所以，需要將進行兩者的協調工作，將過載向輕載狀態的處路機上運轉，來提高系統的整體性能，這個過程比較復雜，需要時時改進。
?。?）通用式嵌入
通用的嵌入式操作系統是發展的第三階段，主體是嵌入式操作系統。這個階段的操作系統性能已經非常優良，可以根據具體情況的不同，進行適當的調整，通過靜態和動態的評價標準，來達到各個處理器之間當然運行負載平衡，不僅系統相對穩定，而且耗費的時間也減少很多。
?。?）因特網的嵌入式系統
我們現在常用的就是以因特網為核心的嵌入式系統，已經發展到非常成熟的階段，并且由于5G的鋪設，會發展的更快?，F階段的以因特網為系統的嵌入式操作系統，在各個方面的表現非常完美，性能也非常的優良，能夠迅速處理系統中的執行指令，其反應的時間也是非常短暫，運行也非常的流暢。目前主流的操作系統有很多，uxlinux、WinCE和Symbian都是比較有代表性的。
二、計算機嵌入式操作系統的分類
?。?）商用嵌入式操作系統
相比老式，商用嵌入式系統的功能比較多，而且所攜帶的軟件也比較多，所以應用的范圍是非常廣的，在商業的各個領域都得到應用。WircroSoft的WindowsC E 就是其中的一種。商用嵌入式操作系統簡單實用，并且功能完善，是計算機信息技術應用的重要一環。
?。?）開放嵌入式操作系統
開放嵌入式操作系統是現在比較常用的，也是發展比較迅速的一個混合型的操作系統，這種操作系統的優點是能夠分散性的信息，打破了傳統的模式板塊的限制。開放嵌入式操作系統，在具體的運行原理是在編寫程序的過程中，就將處理的任務分解成諸多的小任務，通過節點控制，完成系統所輸出的任務，并且這些節點都只能管轄自己的本地區域數據，這樣的設計，最大程度的保護了信息的安全。此外，計算機開放嵌入式操作系統所使用的CPU是由先進的輕量級線程并行的設計理念，能夠提供極快速的通訊，并且還可以進行強大的數據運算能力，其中MPI負責通訊，處于系統的頂層，CUDA提供數據計算能力，處于系統的底層，兩者通力合作又層次分明，構建了計算機的處理系統的結構體系。
三、計算機嵌入式操作系統的特點
?。?）實用性
由于計算機的特性，標志著需要嵌入式操作系統需要在規定的時間內，完成固定的任務，不僅確保指令的準確性，還要保證指令完成的時間。所以，嵌入式的操作系統相比較其他的操作系統，所擁有的極大的實用性，在制定的時間完成制定的指令，是它的特點。
?。?）可靠性
計算機嵌入式操作系統最大的優點就是可靠性非常好，系統已經啟動，就能夠自動運轉，不需要人為操作。由計算機設備主機將執行指令對象的參數輸入存儲器，通過計算程序進行運算，不同的計算程序是可以允許奇特的運行程序重疊，這也是可靠性的性能體現。
?。?）可剪裁性
為了提高計算機的性能，加快運行速度，提升運行計算能力，應對人們對于網絡的日益強烈的需求，所以就需要通過負載平衡的方法來增強計算機的性能。一般來說，負載平衡法主要是將未完成的指令或任務分配給已完成指令的處理機上，從而平衡各個處理機的指令負載的處理量，統籌管理，充分利用系統的處理能力，從而提高整個系統的運行能力和計算能力。
四、計算機嵌入式Linux操作系統的分析
?。?）嵌入式 Linux操作系統
目前，嵌入式Linux操作系統主要是通過裁剪和空間分解這兩種方式進行優化。裁剪的思路主要是因為各個系統、各個運行軟件、各個節點的任務問題，通過裁剪的方法能夠很好的讓系統得到擴展性和負載平衡性，這種方法同城用在原子密度比較均勻的地方?？臻g分解法主要運用在原子分布稀少的位置，通過不同節點的處理方法，來優化通訊信息，不過這種方法的造價比較昂貴。
?。?）內部結構
嵌入式系統的RTLnux的結構中，RT-kernel是其中重要的一環，不僅能夠進行硬件的處理，也能夠對軟件進行控制器的模擬。而CPU的處理，是在程序開啟之后，CPU可以進行程序的切換，并且利用強大的計算能力來掩蓋計算機中的延遲情況。即使在運行程序比較多的情況下，也可以通過時間和計算的切換，實施延遲的隱藏。
五、計算機嵌入式操作系統的探究和分析
（1）調度算法
調度算法是實時任務中的調度方式，有著周期性調度以及終端喚醒兩種模式，這樣，編輯模型的程序能夠將這兩種模式的優點相融合，彌補運行和計算中的不足。同時，在編寫算法的情況下，也是按照將程序進行分部運算，通過節點的運算，從而保證整個系統的安全運行。
?。?）開發和調試
嵌入式操作系統主體是以計算機為基礎，軟件應用為核心，利用硬件的系統、軟件的開發和調試，通過應用完善計算機系統功能和性能。來使得計算機的體積更好、成本更低、可靠性更好。
六、結束語
計算機嵌入式操作系統，是需要計算機技術、數字技術和通訊技術的共同發展，才能讓嵌入式操作系統得到更加完善的發展。同時，嵌入式操作系統在計算機技術的發展有著重要的作用。所以，我們更應該改善嵌入式操作系統的硬件和軟件，來讓系統適用新時代的發展需求。
參考文獻
[1]邵貝貝.嵌入式軟件的安全可靠性控制[J].電子產品世界，2005（03）：20+22..
作者簡介：唐從發（1995.12-），男，湖北人，本科在讀，湖北第二師范學院，研究方向：嵌入式軟件開發。
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