8、网络就绪，开源操作系统用于嵌入式实时应用程序

网络就绪，开源操作系统用于嵌入式实时应用程序

1 引言

现代嵌入式系统不仅需要具备实时执行能力，还必须能够连接到网络。随着开源操作系统的普及，尤其是在嵌入式应用中，其无需支付许可费和版税的特点使得部署成本大大降低。许多开源操作系统已经达到了极高的成熟度和稳定性，能够支持硬实时应用程序。这些系统符合国际标准，能够满足苛刻的实时性能要求。

1.1 嵌入式系统的特点

嵌入式系统通常是指那些内置到更大设备中的专用计算机系统，一般不允许最终用户进行编程。这类系统的一个常见要求是某种形式的实时行为，这在不同应用场景中的严格程度各异。操作系统供应商常常将实时性和嵌入式特性结合起来，称其为“嵌入式操作系统”或“嵌入式应用的实时操作系统”。

2 嵌入式操作系统架构

2.1 整体系统架构

一个操作系统可以根据其特性和应用领域构建在几种不同的架构设计之上。以下是几种广泛使用的架构设计：

2.1.1 单体和分层系统

这是最古老的设计之一，但由于其简单性和非常低的处理器和内存开销，对于小型实时执行程序来说仍然非常有效。在单片和分层系统中，操作系统被组织成层次结构，每一层基于下一层提供的服务，并为上一层提供一组定义明确的服务。这种结构使得维护更加容易，同时也允许细粒度配置操作系统功能，以适应目标平台，避免浪费宝贵的内存空间。

2.1.2 双核方法

双核方法是另一种常见的架构设计，它将操作系统分为两个部分：一个用于实时任务，另一个用于非实时任务。这种方法通过隔离实时和非实时任务，确保实时任务的优先级和响应时间。

2.2 RTAI方