嵌入式實時操作系統(tǒng)應(yīng)用十分廣泛，包括數(shù)據(jù)通信、信息家電、航空航天、工業(yè)控制、生物醫(yī)學(xué)電子、船舶工程、計算機外設(shè)、電信設(shè)備、交通運輸、國防武器控制等領(lǐng)域，已經(jīng)形成IT產(chǎn)業(yè)爭奪的重點領(lǐng)域，它所帶來的工業(yè)年產(chǎn)值已超過1萬億美元。在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中使用嵌入式實時操作系統(tǒng)已成為一種不可逆轉(zhuǎn)的潮流與時尚。

　　1 背景

　　隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展和芯片制造工藝的不斷進步，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用日益廣泛：從民用的電視、手機等電路設(shè)備到軍用的飛機、坦克等武器系統(tǒng)，到處都有嵌入式系統(tǒng)的身影。在嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用開發(fā)中，采和嵌入式實時操作系統(tǒng)(簡稱RTOS)能夠支持多任務(wù)，使得程序開發(fā)更加容易，便于維護，同時能夠提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。這已逐漸成為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的一個發(fā)展方向。

　　2 嵌入式操作系統(tǒng)概述

　　嵌入式操作系統(tǒng)是一種支持嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的操作系統(tǒng)軟件。它是嵌入式系統(tǒng)(包括硬、軟件系統(tǒng))極為重要的組成部分，通常包括與硬件相關(guān)的底層驅(qū)動軟件、系統(tǒng)內(nèi)核、設(shè)備驅(qū)動接口、通信協(xié)議、圖形界面、標準化瀏覽器Browser等。嵌入式操作系統(tǒng)具有通用操作系統(tǒng)的基本特點，如能夠有效管理越來越復(fù)雜的系統(tǒng)資源;能夠把硬件虛擬化，使得開發(fā)人員從繁忙的驅(qū)動程序移植和維護中解脫出來;能夠提供庫函數(shù)、標準設(shè)備驅(qū)動程序以及工具集等。與通用操作系統(tǒng)相比較，嵌入式操作系統(tǒng)在系統(tǒng)實時高效性、硬件的相關(guān)依賴性、軟件固態(tài)化以及應(yīng)用的專用性等方面具有較為突出的特點。

　　嵌入式系統(tǒng)的出現(xiàn)至今已經(jīng)有30多年的歷史。縱觀嵌入式技術(shù)的發(fā)展過程，大致經(jīng)歷了四個階段。

　　(1)無操作系統(tǒng)的嵌入式算法階段

　　這一階段的嵌入式系統(tǒng)是以單芯片為核心的系統(tǒng)，具有與一些監(jiān)測、伺服、指示設(shè)備相配合的功能。一般沒有明顯的操作系統(tǒng)支持，而是通過匯編語言編程對系統(tǒng)進行直接控制。主要特點是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能都相對單一，針對性強，無操作系統(tǒng)支持，幾乎沒有用戶接口。

　　(2)簡單監(jiān)控式的實時操作系統(tǒng)階段

　　這一階段的嵌入式系統(tǒng)主要以嵌入式式器為基礎(chǔ)、以簡單監(jiān)控式操作系統(tǒng)為核心。系統(tǒng)的特點是：處理器種類繁多，通用性比較弱;開銷小，效率高;一般配備系統(tǒng)仿真器，具有一定的兼容性和擴展性;用戶界面不夠友好，主要用來控制系統(tǒng)負載以及監(jiān)控應(yīng)用程序運行。

　　(3)通用的嵌入式實時操作系統(tǒng)階段

　　以通用型嵌入式實時操作系統(tǒng)為標志的嵌入式系統(tǒng)，如VxWorks、pSos、Windows CE就是這一階段的典型代表。這一階段嵌入式系統(tǒng)的特點是：能運行在各種不同的微處理器上;具有強大的能用型操作系統(tǒng)的功能，如具備了文件和目錄管理、多任務(wù)、設(shè)備驅(qū)動支持、網(wǎng)絡(luò)支持、圖形窗口以及用戶界面等功能;具有豐富的API和嵌入式應(yīng)用軟件。

　　(4)以Internet為標志的嵌入式系統(tǒng)

　　伴隨著通用型嵌入式實時操作系統(tǒng)的發(fā)展，面向Internet網(wǎng)絡(luò)和特定應(yīng)用的嵌入式操作系統(tǒng)正日益引起人們的重視，成為重要的發(fā)展方向。嵌入式系統(tǒng)與Internet的真正結(jié)合、嵌入式操作系統(tǒng)與應(yīng)用設(shè)備的無縫結(jié)合代表著嵌入式操作系統(tǒng)發(fā)展的未來。

　　3 兩種源碼開放的RTOS

　　嵌入式實時操作系統(tǒng)有很多，如VxWorks、PalmOS、WindowsCE等。這些操作系統(tǒng)均屬于商品化產(chǎn)品，價格昂貴且由于源泉代碼不公開導(dǎo)致了諸如對設(shè)備的支持、應(yīng)用軟件的移植等一系列的問題;而開放源碼的RTOS在成本和技術(shù)上有其特有的優(yōu)勢，在RTOS領(lǐng)域占有越來越重要的地位，本文將介紹μC/OS-II和eCos兩種優(yōu)秀的源碼公開的實時操作系統(tǒng)，通過對它們各自的特點和性能進行分析和比較，給出相關(guān)的數(shù)據(jù)，為選擇一種合適的RTOS提供參考。