1.5 嵌入式操作系统的优势

1.5.1 嵌入式操作系统概念

嵌入式操作系统（Embedded Operating System，简称EOS）是指用于嵌入式系统的操作系统。嵌入式操作系统是一种用途广泛的系统软件，通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等。嵌入式操作系统负责嵌入式系统的全部软、硬件资源的分配、任务调度，控制、协调并发活动。它必须体现其所在系统的特征，能够通过装卸某些模块来达到系统所要求的功能。目前，在嵌入式领域广泛使用的操作系统有：嵌入式Linux、Windows Embedded、VxWorks等，以及应用在智能手机和平板电脑的Android、iOS等。

如果用一句话来概括嵌入式操作系统，作者认为嵌入式操作系统就是一种可以模块化的专用计算机系统。

1.5.2 嵌入式操作系统的特点

（1）系统内核小。由于嵌入式系统一般是应用于小型电子装置的，系统资源相对有限，所以内核较之传统的操作系统要小得多。比如Enea公司的OSE分布式系统，内核只有5K。

（2）专用性强。嵌入式系统的个性化很强，其中的软件系统和硬件的结合非常紧密，一般要针对硬件进行系统的移植，即使在同一品牌、同一系列的产品中也需要根据系统硬件的变化和增减不断进行修改。同时针对不同的任务，往往需要对系统进行较大更改，程序的编译下载要和系统相结合，这种修改和通用软件的“升级”完全是两个概念。

（3）系统精简。嵌入式系统一般没有系统软件和应用软件的明显区分，不要求其功能设计及实现上过于复杂，这样一方面利于控制系统成本，同时也利于实现系统安全。

（4）高实时性的系统软件（OS）是嵌入式软件的基本要求。而且软件要求固态存储，以提高速度；软件代码要求高质量和高可靠性。

（5）嵌入式软件开发要想走向标准化，就必须使用多任务的操作系统。嵌入式系统的应用程序可以没有操作系统直接在芯片上运行；但是为了合理地调度多任务、利用系统资源、系统函数以及和专家库函数接口，用户必须自行选配RTOS（Real-Time Operating System）开发平台，这样才能保证程序执行的实时性、可靠性，并减少开发时间，保障软件质量。

（6）嵌入式系统开发需要开发工具和环境。由于其本身不具备自举开发能力，即使设计完成以后用户通常也是不能对其中的程序功能进行修改的，必须有一套开发工具和环境才能进行开发，这些工具和环境一般是基于通用计算机上的软硬件设备以及各种逻辑分析仪、混合信号示波器等。开发时往往有主机和目标机的概念，主机用于程序的开发，目标机作为最后的执行机，开发时需要交替结合进行。

1.5.3 嵌入式操作系统的优势

（1）提供行业规范。传统的硬件开发都是先设计出硬件，然后再在硬件上调试程序，这种模式要求软件开发者必须熟悉硬件，具有一定的硬件知识；而嵌入式操作系统的出现改变了这一开发模式，操作系统从本质上来讲是管理硬件为软件开发提供环境，使软件开发彻底与硬件开发隔离，软件开发者只需熟悉操作系统就可以开发在硬件上运行的应用，而不用了解硬件，在这种意义上可以认为嵌入式操作系统提供了一种规范，这种规范是用来约束硬件开发和软件开发的，只要硬件开发和软件开发都符合这个规范，它们就可以结合在一起形成一个整体。

（2）支持设计复用。在嵌入式系统开发中，无论硬件和软件都以嵌入式操作系统为规范设计的，换句话说，凡是安装嵌入式操作系统的硬件都可以运行在嵌入式操作系统上开发的应用；同理在嵌入式操作系统上开发的应用也可以在任何安装本系统的硬件上运行。

（3）可以获取大量资源。在嵌入式操作系统开发中，丰富的设计资源对于新产品的开发有着不小的促进作用，主要表现在丰富设计元素、拓展设计思路和获得设计技巧等。

结论：通过本章可以了解到，嵌入式技术是计算机技术发展当前阶段的代表性技术，代表着计算机技术从个人计算发展到计算无处不在的“后PC时代”；水情自动测报技术从应用上讲是计算机技术、通信技术和遥测技术的组合应用，因此水情自动测报技术也必然会随着计算技术的发展而发展，开发嵌入式数据采集器非常必要。