Co to jest wbudowany system operacyjny (system operacyjny)?

Systemy operacyjne sterują sprzętem komputera. Zarządzają zasobami, udostępniają sprzęt użytkownikom w celu tworzenia aplikacji i wykonują kod.

Ale nie wszystkie systemy operacyjne są sobie równe.

Tam, gdzie systemy operacyjne, takie jak Windows, są wszędzie, inne systemy operacyjne są ukryte przed naszym wzrokiem. Większość ludzi nawet nie wie, że istnieją.

Mówimy o wbudowanych systemach operacyjnych.

Zobaczmy, co to jest wbudowany system operacyjny i czym różni się od niewbudowanego systemu operacyjnego?

Co to jest wbudowany system operacyjny?

Wbudowany system operacyjny to oprogramowanie, które ma na celu kontrolowanie systemu wbudowanego.

System wbudowany to połączenie sprzętu i oprogramowania służącego do wykonywania wysoce wyspecjalizowanego zadania. Rozważmy na przykład przykład nowoczesnego smart TV. Mikroprocesor i związany z nim sprzęt wewnątrz telewizora są kontrolowane przez wbudowany system operacyjny.

Tak więc wbudowany system operacyjny kontroluje zasoby sprzętowe systemu wbudowanego i umożliwia uruchamianie kodu na sprzęcie. Kod uruchamiany przez wbudowany system operacyjny wykonuje stałe zadania, takie jak kontrolowanie urządzeń Internetu rzeczy (IoT).

Jak działa wbudowany system operacyjny?

Wbudowany system operacyjny działa jak zwykły system operacyjny z pewnymi kluczowymi różnicami. Ponieważ wbudowany system operacyjny jest używany do zarządzania systemem o znacznie mniejszych zasobach niż pełnoprawny system operacyjny dla komputerów stacjonarnych, jest bardzo wydajny i wykonuje tylko ustalony zestaw funkcji.

Weźmy przykład wbudowanego systemu operacyjnego działającego w kamerze dzwonka do drzwi, takiej jak Ring. Wbudowany system operacyjny kontrolujący sprzęt kamery wykonuje ten kod, który pozwala kamerze wykonywać swoją pracę.

Od łączenie się z siecią Wi-Fi do wykrywania ruchu i nagrywania wideo wbudowany system operacyjny jest odpowiedzialny za zarządzanie zasobami sprzętowymi, aby to wszystko było możliwe.

Na najwyższym poziomie za każdym razem, gdy włączone jest urządzenie z systemem wbudowanym, wbudowany system operacyjny, który zasila urządzenie, jest uruchamiany. Podczas tej fazy uruchamiania cały kod wymagany do działania systemu wbudowanego, w tym system operacyjny, jest również ładowany i przygotowywany do wykonania.

Dlatego, w przeciwieństwie do systemu operacyjnego dla komputerów stacjonarnych, wbudowany system operacyjny nie musi ładować kodu z pamięci za każdym razem, gdy musi wykonać funkcję.

Rodzaje wbudowanego systemu operacyjnego

Wbudowane systemy operacyjne są dostosowane do potrzeb systemów, w których będą używane. Podczas gdy niektóre wbudowane systemy operacyjne kontrolują systemy, które wykonują tylko jedno zadanie w sposób powtarzalny, inne wbudowane systemy operacyjne zarządzają systemami, które wykonują wiele zadań jednocześnie.

Ogólnie rzecz biorąc, wbudowane systemy operacyjne dzielą się na wielozadaniowość, czas rzeczywisty, oraz pojedyncza pętla.

Wielozadaniowość

Wbudowany system operacyjny wielozadaniowy to system operacyjny, który kontroluje system wbudowany, który musi wykonywać wiele zadań. Zadania mogą być wykonywane jednocześnie, jeśli mikroprocesor zastosowany w systemie wbudowanym jest do tego zdolny, lub mogą być zaplanowane do działania zgodnie z algorytmem planowania.

Przykładem wielozadaniowego wbudowanego systemu operacyjnego jest system operacyjny używany w urządzeniach Internetu rzeczy, takich jak inteligentne głośniki. Inteligentne głośniki muszą nie tylko odtwarzać muzykę, ale także łączyć się z Internetem i wyszukiwać muzykę.

Czas rzeczywisty

Wbudowany system operacyjny czasu rzeczywistego to taki, który działa pod ścisłymi ograniczeniami czasowymi. Taki wbudowany system operacyjny musi odbierać i przetwarzać dane wejściowe w wyznaczonym czasie, w przeciwnym razie system ulegnie awarii.

Rozważmy przykład systemu hamowania awaryjnego w samochodach. Gdy tylko system wykryje, że kolizja jest nieuchronna, wbudowany system operacyjny aktywuje układ hamulcowy. Jeśli system operacyjny nie uruchomi hamulców na czas, może dojść do kolizji z poważnymi konsekwencjami.

Pojedyncza pętla

Wbudowany system operacyjny z pojedynczą pętlą to typ systemu operacyjnego, który wielokrotnie wykonuje jedną funkcję. Jedynym zadaniem takiego wbudowanego systemu operacyjnego jest pobieranie danych wejściowych i tworzenie danych wyjściowych w pętli.

Typowym przykładem wbudowanego systemu operacyjnego z pojedynczą pętlą jest system operacyjny używany w światłach wykrywających ruch. Światła z wykrywaniem ruchu wykrywają ruch, a wbudowany system włącza światła w przypadku wykrycia ruchu.

Wbudowane vs. Niewbudowany system operacyjny: jaka jest różnica?

Największą różnicą między wbudowanym a niewbudowanym systemem operacyjnym jest zestaw aplikacji uruchamiany przez system operacyjny. W przypadku wbudowanego systemu operacyjnego zestaw aplikacji jest stały. Sprzęt systemu wbudowanego jest przeznaczony do obsługi tego konkretnego zestawu aplikacji.

Z drugiej strony nieosadzone systemy operacyjne, takie jak Windows i macOS są zaprojektowane tak, aby zapewnić sprzętowy dostęp do aplikacji użytkownika. Użytkownicy mogą zainstalować dowolną aplikację, o ile jest zaprojektowana do działania w systemie operacyjnym. Sprzęt, na którym działa niewbudowany system operacyjny, można również w pewnym stopniu dostosować.

Ponadto wbudowany system operacyjny jest wyspecjalizowany. Innymi słowy, różne systemy wbudowane mają różne wbudowane systemy operacyjne. Z drugiej strony nieembedded systemy operacyjne są ogólnego przeznaczenia i obsługują różne konfiguracje sprzętowe.

Ogólnie rzecz biorąc, system kontrolowany przez wbudowany system operacyjny jest często częścią większego systemu. Na przykład wbudowany system służący do pomiaru temperatury w pomieszczeniu działa jako część większego systemu klimatyzacji lub produktu końcowego.

Nieosadzone systemy operacyjne kontrolują sam produkt końcowy.

Typowe zastosowania wbudowanego systemu operacyjnego

Wbudowane systemy operacyjne są wszędzie wokół nas. Niektóre typowe przykłady wbudowanych systemów operacyjnych to te używane w:

• Urządzenia Internetu rzeczy, takie jak inteligentne żarówki i inteligentne czujniki temperatury itp.
• Samochody do klimatyzacji i konserwacji.
• Samolotowe systemy nawigacyjne.
• Lokalizatory GPS i monitory fitness.

To tylko kilka przykładów wbudowanych systemów operacyjnych. Ogólnie rzecz biorąc, każdy mikrokontroler ma wbudowany system operacyjny, który działa za kulisami.

Wbudowane systemy operacyjne mają kluczowe znaczenie dla działania technologii wokół nas

Większość z nas nie zdaje sobie sprawy, jaki wpływ na nasze życie mają wbudowane systemy operacyjne. Od zintegrowanych czujników dymu i temperatury w naszych domach po działanie sprzętu medycznego, wbudowane systemy operacyjne mają kluczowe znaczenie dla działania otaczających nas technologii.

Tak więc, jeśli chcesz lepiej docenić wbudowane systemy operacyjne, zainwestuj w inteligentny gadżet do domu. Na przykład inteligentny zamek to niesamowity, prosty sposób na rozpoczęcie integracji inteligentnej, codziennej technologii ze swoim życiem.

Jak odblokować telefon z Androidem przez Wi-Fi za pomocą Smart Lock?

Czytaj dalej

O autorze