4.2  嵌入式實(shí)時(shí)操作系統RTOS發(fā)展迅速

        從20世紀80年代起，國際上就有一些IT組織、公司，開(kāi)始進(jìn)行商用嵌入式系統和專(zhuān)用操作系統的研發(fā)。其中涌現了一些著(zhù)名的嵌入式系統：Microsoft Windows CE是從整體上為有限資源的平臺設計的多線(xiàn)程、完整優(yōu)先權、多任務(wù)的操作系統；VxWorks是目前嵌入式系統領(lǐng)域中使用最廣泛、市場(chǎng)占有率最高的系統；pSOS屬于WIND RIVER公司的產(chǎn)品，這個(gè)系統是一個(gè)模塊化、高性能的實(shí)時(shí)操作系統，專(zhuān)為嵌入式微處理器設計，提供一個(gè)完全多任務(wù)環(huán)境，在定制的或是商業(yè)化的硬件上提供高性能和高可靠性，可以讓開(kāi)發(fā)者根據操作系統的功能和內存需求定制成每一個(gè)應用所需的系統。開(kāi)發(fā)者可以利用它來(lái)實(shí)現從簡(jiǎn)單的單個(gè)獨立設備到復雜的、網(wǎng)絡(luò )化的多處理器系統；QNX是一個(gè)實(shí)時(shí)的、可擴充的操作系統，它提供了一個(gè)很小的微內核以及一些可選的配合進(jìn)程。3Com公司的Palm OS在PDA市場(chǎng)上占有很大的市場(chǎng)份額，它有開(kāi)放的操作系統應用程序接口（API），開(kāi)發(fā)商可以根據需要自行開(kāi)發(fā)所需要的應用程序； Microwave的OS-9是為微處理器的關(guān)鍵實(shí)時(shí)任務(wù)而設計的操作系統，廣泛應用于高科技產(chǎn)品中，包括消費電子產(chǎn)品、工業(yè)自動(dòng)化、無(wú)線(xiàn)通訊產(chǎn)品、醫療儀器、數字電視及多媒體設備。它提供了很好的安全性和容錯性。與其他的嵌入式系統相比，它的靈活性和可升級性非常突出；Lynx Real-time Systems的LynxOS是一個(gè)分布式、嵌入式、可規模擴展的實(shí)時(shí)操作系統。

        (1)  WIND RIVER的VxWorks大行其道

        2004年初，世界第一大嵌入式系統供應商WIND RIVER宣布與Red Hat 建立合作伙伴關(guān)系，6月，微軟即宣布擴大Windows CE5.0源代碼授權，公布250萬(wàn)行以上的源代碼。一時(shí)間，嵌入式開(kāi)發(fā)世界的巨頭似乎都向開(kāi)源有所傾斜。

        在消費類(lèi)電子產(chǎn)品市場(chǎng)發(fā)展迅速，競爭異常激烈的今天，面市時(shí)間(time-to-market)和開(kāi)發(fā)成本意味著(zhù)一切，追求技術(shù)的附加值成為電子產(chǎn)業(yè)重要的追求。因此，能夠迅速可靠提供各種差異化產(chǎn)品的平臺自然成了開(kāi)發(fā)商們的首選。

        傳統的RTOS是一系列“服務(wù)”的集合(libraries of services)，WIND RIVER出品的VxWorks繼承了這一優(yōu)秀特性，開(kāi)發(fā)者只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的服務(wù)配置即可實(shí)現RTOS上的系統執行程序的差異化，即“可剪裁”。開(kāi)發(fā)者建立的是一組根據產(chǎn)品和市場(chǎng)情況定制的精簡(jiǎn)的服務(wù)集合。而開(kāi)源軟件則因為容易相互拷貝且代碼開(kāi)放，產(chǎn)品間的差異性難以保證，尤其對于非通用設備以及面臨激烈競爭的市場(chǎng)時(shí)，這個(gè)問(wèn)題更加突出。

        在產(chǎn)品的品質(zhì)控制方面，嵌入式設備由于長(cháng)期運行固定的任務(wù)，因此簡(jiǎn)單可靠是嵌入式系統設計的準則。與傳統RTOS的70K～80K字節的代碼規模相比，由桌面系統衍生的嵌入式Linux的大小通常在幾M字節，而最小的Windows CE的代碼規模也有27MB。越簡(jiǎn)單，越可靠；越復雜，故障概率越大，這是基本規律。選擇簡(jiǎn)捷，即是選擇安全。

        激烈的市場(chǎng)環(huán)境下，崛起的Linux和Windows CE以及成熟的VxWorks的主要競爭領(lǐng)域集中到許可模型(licensing model)上。WIND RIVER公司已經(jīng)采取相應措施，對新的許可模型不再收取特許權使用費?？蛻?hù)可以選擇一次支付年包價(jià)費用，而無(wú)需再為單獨產(chǎn)品付費?？梢哉f(shuō)，開(kāi)源平臺對于商業(yè)平臺的短期成本優(yōu)勢縮小了。

        Linux之所以如此流行，是因為以它在過(guò)去的在全球經(jīng)濟蕭條時(shí)期，嵌入式產(chǎn)品廠(chǎng)商優(yōu)先考慮的是如何盡可能快地大幅降低短期內的開(kāi)發(fā)成本相關(guān)。然而隨著(zhù)軟件自身復雜程度的不斷增長(cháng)，嵌入式產(chǎn)品廠(chǎng)商都面臨著(zhù)的巨大壓力，必須考慮如何減少產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期以及控制產(chǎn)品的長(cháng)期研發(fā)成本。在投入水平相當的條件下，廠(chǎng)商服務(wù)和技術(shù)參數（如交換次數、內存需求、安全性等）將會(huì )成為選擇平臺的直接標準。與自建的開(kāi)源平臺相比，商業(yè)開(kāi)發(fā)平臺能提供更多的服務(wù)和技術(shù)支持。在嵌入式領(lǐng)域WIND RIVER產(chǎn)品幾乎無(wú)處不在，其地位猶如微軟對桌面系統領(lǐng)域的統領(lǐng)。隨著(zhù)WIND RIVER針對民用產(chǎn)品和軍工產(chǎn)品線(xiàn)的重新定位整合，在未來(lái)的嵌入式市場(chǎng)上，它可能會(huì )繼續領(lǐng)跑。

        (2)  自由軟件Linux 奮發(fā)圖強

        目前，世面上有很多商業(yè)性嵌入式系統都在努力地為自己爭取著(zhù)嵌入式市場(chǎng)的份額。但是，這些專(zhuān)用操作系統均屬于商業(yè)化產(chǎn)品，價(jià)格昂貴，而且由于它們各自的源代碼不公開(kāi)，使得每個(gè)系統上的應用軟件與其它系統都無(wú)法兼容。由于這種封閉性還導致了商業(yè)嵌入式系統在對各種設備的支持方面存在很大的問(wèn)題，使得對它們的軟件移植變得很困難。在嵌入式這個(gè)IT產(chǎn)業(yè)的新的關(guān)鍵領(lǐng)域，Linux操作系統適時(shí)地出現在國內外各嵌入式廠(chǎng)商面前。由于Linux自身諸多優(yōu)勢，吸引了許多開(kāi)發(fā)商的目光，成為嵌入式操作系統的新寵。它的出現無(wú)疑為我國發(fā)展嵌入式操作系統事業(yè)提供了一個(gè)極有吸引力的機會(huì )。我國也已成功開(kāi)發(fā)了性能良好的RT-Linux。

        據賽迪呼叫中心合作開(kāi)展的調查顯示，目前國內幾乎所有的嵌入式軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)都是在Linux基礎上建立起來(lái)的，而與Linux并稱(chēng)嵌入式市場(chǎng)“三巨頭”的Palm OS和Windows CE在國內開(kāi)發(fā)型企業(yè)中缺少根基。在被調查企業(yè)中沒(méi)有一家采用Palm OS，采用Windows CE的也較少，只占到總數的3% 。

        (3)  嵌入式Linux有了標準

        嵌入式Linux聯(lián)盟最近發(fā)布了第一個(gè)規格標準，其目的是使企業(yè)能夠更方便地在手機、網(wǎng)絡(luò )路由器以及其他裝置中使用Linux操作系統。該聯(lián)盟的成員包括Red Hat、MontaVista、IBM以及其他公司。

        這一規格旨在確保在手機、卡拉OK等嵌入式裝置中使用的Linux能夠符合一定的標準，由于是開(kāi)放源代碼軟件，任何組織和個(gè)人都可以對Linux進(jìn)行修改并重新發(fā)行，這就會(huì )給企業(yè)開(kāi)發(fā)基于Linux的產(chǎn)品造混亂?！扒度胧?/SPAN>Linux聯(lián)盟”的這一名為“ELC平臺規格”的計劃將有助于凍結一些容易變化的Linux技術(shù)，為考慮在產(chǎn)品中使用Linux的公司提供一個(gè)穩定的基礎。