Кіріктірілген операциялық жүйелер (EOS) – арнайы құрылғылар үшін жасалған, сенімді жұмыс істеуді қамтамасыз ететін жүйе. RTOS, автомобильдерде де қолданылады.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Компьютерлік операциялық жүйенің түрі
Type of computer operating system
Кіріктірілген операциялық жүйе (EOS) – нақты кіріктірілген компьютерлік жүйелер үшін арнайы жасалған операциялық жүйе. Бұл жүйелердің мақсаты – белгілі бір міндеттерді орындау үшін функционалдық мүмкіндіктерін және сенімділігін арттыру. Егер қолданылатын көп тапсырмалы әдіс тапсырмаларды уақтылы орындауға мүмкіндік берсе, мұндай операциялық жүйе нақты уақыт операциялық жүйесі (RTOS) деп танылуы мүмкін.
An Embedded Operating System (EOS) is an operating system designed specifically for embedded computer systems. These systems aim to enhance functionality and reliability to perform dedicated tasks. When the multitasking method employed allows for timely task execution, such an OS may qualify as a real time operating system (RTOS).
Шолу
Енгізілген операциялық жүйелер камералар мен ұялы телефондар сияқты тұтынушы электроникасының ажырамас бөлігі болып табылады. Бұған қоса, олар автомобиль электроникасын қамтамасыз етеді, круиздік бақылау және навигация сияқты функцияларға көмектеседі. Сонымен қатар, олар зауыттық автоматтандыру инфрақұрылымы үшін маңызды. Күнделікті қолданыстағы ЕОЖ-ға офистік автоматтандыру құрылғылары, мысалы, кескіштер, фотокөшіру аппараттары және сымсыз желілік нүктелер жатады. Үйді автоматтандыру жүйелері, қауіпсіздік жүйелері де ЕОЖ-ға тәуелді.
Embedded Operating Systems are integral to consumer electronics such as cameras and mobile phones. Additionally, they powerautomotive electronics, aiding in functions like cruise control and navigation. Moreover, they are essential for factory automation infrastructure. Everyday applications of EOS include office automation devices such as image scanners, photocopiers, and wireless access points. Home automation systems, including security systems, also depend on EOS.
Дизайн
Еншілес жүйелер процессордан және сәйкес бағдарламалық жасақтамадан тұрады. Еншілес бағдарламалық қамтамасыз ету орындалатын файлдарды сақтау және жұмыс істеу кезінде уақытша деректерді өңдеу үшін жадты қажет етеді. Еншілес жүйелер әдетте ROM және RAM-ды негізгі жад компоненттері ретінде пайдаланады. Функционалдық үшін еншілес жүйелерге кіріс және шығыс интерфейстері қажет. Еншілес аппараттық конфигурациялар көбінесе бірегей болып келеді және қолданбаға қарай өзгеріп отырады. Еншілес жүйелердің аппараттық ресурстарының шектеулілігін ескере отырып, операциялық жүйелер тар ауқымда, аппараттық шектеулер ішінде оңтайлы жұмыс істеуді қамтамасыз ету үшін нақты қолданбаларға бейімделеді. Аппараттықты ұйымдастырып, басқаратын еншілес операциялық жүйенің таңдалуы көбінесе қосымша қажетті еншілес аппараттық компоненттерді анықтайды. Бағдарламалық жасақтаманы жасаушылар орталық процессордың (CPU) толық өңдеу қуатын пайдалану үшін маңызды кодты ассемблер тілінде жаза алады. Ассемблер тілі машинаға тиімді болғандықтан, детерминистік жүйелерде жылдамдықты арттыра алады, бірақ тасымалдану мүмкіндігін және техникалық қызмет көрсетуді қиындатады. Көбінесе еншілес операциялық жүйелер C сияқты портативті бағдарламалау тілдерінде жазылады.
Embedded systems comprise a processor and corresponding software. Embedded software requires storage for executables and temporary data processing during runtime. Embedded systems typically utilize ROM and RAM as main memory components. For functionality, embedded systems necessitate input and output interfaces. Embedded hardware configurations are often unique, varying according to the application. Given the resource limitations of embedded system hardware, operating systems are designed with a narrow scope, tailored to specific applications to ensure optimal operation within hardware constraints. The choice of embedded operating system, which organizes and controls the hardware, often dictates the additional required embedded hardware components. Software developers might write essential code in assembly language to harness the full processing power of the Central Processing Unit (CPU). Assembly language, being machine efficient, can enhance speed in deterministic systems but may reduce portability and maintainability. Frequently, embedded operating systems are coded in portable programming languages like C.
Ертедегі кіріктірілген операциялық жүйелер
Нақты уақыт көп тапсырмалы ядро тұжырымы 1970-ші жылдардың соңында пайда болды. 1980-ші жылдары кіріктірілген жүйелердің қолданбаларының күрделілігі артқан сайын, нақты уақыт көп тапсырмалы ядролары бар операциялық жүйелер кіріктірілген әзірлеменің өзгеретін талаптарына сай болу үшін күресті. Бұл көп тапсырмалы ядроның желілік байланыс, файлдық жүйе басқару, әзірлеу және түзету мүмкіндіктерін қамтитын толыққанды Операциялық жүйеге (RTOS) эволюциясына әкелді. Бүгінде RTOS – жаһандық индустрия. 1981 жылы Ready System әлемдегі алғашқы коммерциялық кіріктірілген нақты уақыт ядросы – VRTX32-ні жасады. 1993 жылы бірігуден кейін Ready System және Кремний алқабындағы Microtec Research компаниялары VRTXmc негізінде екі жаңа RTOS ядросын – VRTX32 және VRTXsa-ны әзірледі. Сонымен қатар, VRTX интеграцияланған әзірлеу ортасы Spectra енгізілді. 1996 жылы Microsoft өзінің кіріктірілген операциялық жүйесі WinCE-ті шығарды, ол x86, ARM, SH4 және MIPS сияқты әртүрлі процессор архитектураларын қолдады. WinCE қазірде қолданыстан шығып, 2018 жылы негізгі қолдауы тоқтатылды. OS 9 және VxWorks танымал кіріктірілген операциялық жүйелер болып табылады.
The concept of a real time multitasking kernel emerged in the late 1970s. During the 1980s, as embedded systems applications grew in complexity, operating systems with real time multitasking kernels struggled to meet the evolving demands of embedded development. This led to the evolution of the real time multitasking kernel into a comprehensive Operating System (RTOS), encompassing networking, file management, development, and debugging capabilities. Today, RTOS constitues a global industry. In 1981, Ready System developed VRTX32, the world’s first commercial embedded real time kernel. In 1993, following a merger, Ready System and Silicon Valley’s Microtec Research developed two new RTOS kernels, VRTX32 and VRTXsa, building upon VRTXmc. Concurrently, the VRTX integrated development environment, Spectra, was introduced. In 1996, Microsoft released its embedded operating system, WinCE, which supported various processor architectures including x86, ARM, SH4, and MIPS. WinCE has since become obsolete, with mainstream support having ended in 2018. OS 9 and VxWorks are also notable embedded operating systems.
Заманауи кіріктірілген операциялық жүйелер
Қазіргі заттар интернеті (IoT) ландшафтында кіріктірілген құрылғылар кең таралған, көліктер ғана жүздеген сенсорларды пайдаланады. IoT жүйелері, дәстүрлі кіріктірілген жүйелерден өзгеше, төмен қуат тұтынуын, күшейтілген қауіпсіздік пен сенімділікті, сондай-ақ желіні қалыптастыру қабілетін талап етеді. Коммуникациялық қабат әртүрлі протоколдарды түрлендіруді қамтамасыз етуі керек, ал қолданбалық қабат интернет арқылы бұлттық есептеу мүмкіндіктерін ұсынуы керек.
In the current landscape of the Internet of Things (IoT), embedded devices are ubiquitous, with cars alone utilizing hundreds of sensors. IoT systems, in contrast to traditional embedded systems, necessitate lower power consumption, enhanced safety and reliability, and the capability for ad hoc networking The communication layer must facilitate the conversion between diverse protocols, while the application layer should enable cloud computing capabilities over the Internet.
Қазіргі заманғы кіріктірілген операциялық жүйелер
Нәтижесінде, бірнеше жаңа кіріктірілген операциялық жүйелер кең таралды, мысалы, кіріктірілген Linux түрлері (OpenWrt, Zeroshell, Android, LineageOS, LEDE, LibreCMC), OpenHarmony, Oniro OS, HarmonyOS, NetBSD, PX5 RTOS, ThreadX, FreeRTOS және тағы да басқалары.
As a result, several new embedded operating systems have gained popularity, such as Embedded Linux variants (OpenWrt, Zeroshell, Android, LineageOS, LEDE, LibreCMC), OpenHarmony, Oniro OS, HarmonyOS, NetBSD, PX5 RTOS, ThreadX, FreeRTOS, among others.
Linux-қа негізделген жобалар
Linux-қа негізделген көптеген жобалар, құралдар жиынтығы және фреймворктер әртүрлі кіріктірілген жүйелерде жұмыс істейтін операциялық жүйелерді жасау үшін әзірленді. Олардың ішінде OpenEmbedded, BusyBox, uClibc, musl libc және Buildroot есімдері белгілі.
Numerous Linux based projects, toolkits, and frameworks have been developed for creating operating systems that operate on a variety of embedded systems. Prominent examples of these include OpenEmbedded, BusyBox, uClibc, musl libc, and Buildroot.