基于物联网的计算机嵌入式操作系统设计

陈环，孙春亮

(1.中国船舶重工集团公司第七一五研究所,浙江杭州,300120;2.大连船舶重工集团有限公司,辽宁大连，116000)

1 嵌入式操作系统设计

1.1 计算机嵌入式操作系统与物联网技术

专业的计算机系统不能与嵌入式处理器和嵌入式设备划分到一起。像我们平时所使用的ipad和智能手机，它们都属于是嵌入式设备。但对于嵌入式操作系统来说，它的核心必须是嵌入式处理器，那么作为嵌入式系统，它是不可能完全被嵌入式处理器代替的。但是嵌入式处理器它是嵌入式系统的重要组成部分，同时它的安装必须要在指定的系统中，这样做的话，可以有利于计算机软件程序的顺利运行。

1.2 嵌入式系统的主要功能

当在对这些计算机软件进行开发的时候，对于嵌入式操作系统软件的主要功能，如指令的执行、稳定的运行以及数据的缓存，这些功能都对开发提供了极大的便利。如果对这些功能进行正常的使用便可以确保整体计算机的高效、稳定运行，也可提高软件的处理效率以及处理质量，进而提升软件的应用性能。在实际控制计算机软件使用的过程中，首先应控制相应的应用程序，进而将其作为基础来合理、高效的控制应用软件。同时对于嵌入式实施操作系统来说，微处理器作为核心软件，可对多项功能进行处理，并对计算机中的内部设备进行保护。物联网拥有感知层、传输层以及应用层三个部分。感知层的主要功能便是感知识别，在整体物联网中所具备的位置十分重要。物联网感知层可通过 智能设备以及传感设备对相关数据信息进行接受，同时，也可以将物联网自身通过使用无线或者有线连接传输的方法，将其进行传输并且输送到传输层中。所谓物联网传输，从面积主要的运行工作，这是对来自物联网所收集的各种各类的信息进行接纳和融合，并且对物联网所输送的信息提供相应的技术服务。嵌入式系统的传输承载进行运行和工作过程中需要紧密的与互联网进行联系，因为传输层的运行和运转是依赖于互联网中的相应技术手段，才能正常进行工作，它可以通过WiFi和有线连接网络的方式进行信息交互和传输，并且具有一定的特殊价值，且自身的信息宽容度较大，这些特殊的优势使其相较于一般的互联网传信息输技术有着明显的优势。镶嵌式系统的传输承载进行工作室，可以将物联网所收集的海量数据和信息进行综合分析处理，并且做出相应的应答，互联网的使用者可以直接通过信息的传输，对最终的信息目的进行使用和应用，其所对应的嵌入式系统中的应用层面，在这个层面中可以对数据进行处理，存储或进行其他相应的信息答复，同时它也可以对系统使用者的决定提供适当科学的依据。在镶嵌式系统中主要运用的相关技术包含三大类储存量庞大的云计算技术、海量信息数据进行存储和整理的相关技术以及信息传输中间件的相关技术等等。并且应用承载许多信息领域都有着极为重要的作用。比如在智能化的交通领域，快递物流运输实时监测行业，医院仪器治疗行业，土木建筑施工行业，铁路建设建筑施工领域等等方面都涉及到了物联网的使用，并且这也是嵌入式系统在物联网中一种非常普遍且广泛的使用。

2 在进行计算机嵌入操作系统的设计

2.1 嵌入式系统构建过程中对系统硬件设施的要求

在进行计算机网络嵌入式系统构建时，需要对所使用的硬件系统进行严格的要求。通常市面上所使用的常见硬件设备是由T1公司所出产的计算机核心处理器，并且这是一个非常特殊的计算机处理器型号这种处理器在进行工作运转时至深的频率达到150兆赫兹，并且这种处理器自身已经具备了存储器格式达到128KB的。双重数字数据存储其和另一种flash存储设备。并且在进行计算机香气系统的工作运转时，需要同时结合交叉异步全双工来完成计算机在进行信息交互时所具备的基本功能。其次，进行最终数据汇总和传输的芯片是一种新型的芯片，名字为为bu61580。

2.2 计算机镶嵌操作系统的布局设计

从计算机嵌入式布局设计的分布作业来讲，需要使用FLASH以及ROM中所存储的大量相关混合数据，进而对嵌入式系统的布局和设计提供合理性和科学性的基本保障。这对于整个计算机嵌入系统的有效操作和平稳运转来讲，能够得到最大限度的保证。在计算机嵌入式操作系统软件相关部分的设计和创建时，可以对计算机内部原先存有的相关软件进行提升和改善，进而运用在嵌入式软件的设计当中。这样可以有效的提升设计的效率，同时所设计出的嵌入式软件的质量，也可以得到一定的保障。但是进行计算机迁入式操作系统搭建时的整体页面设计和布局的主要目的就是可以在进行系统运转时，能够以最快的速度对相关的程序命令进行调动和执行，并将其转化为相应的命令进行实现。并且通过对嵌入式系统中所输代码进行命令运行，这样可以更加快速的提升ROM的运转工作效率，进而可以更加迅速的达成提升数据高效快速处理的最终目标。

2.3 计算机嵌入式操作系统软件任务相关功能的分化

在进行计算机相关嵌入式操作系统的搭建和构造设计工作中，需要工作人员提升对软件操作性能进行划分的重视程度。伴随着近些年来互联网技术的飞速发展和互联网移动终端的高速发展，使得应用类的软件得到更加广泛的推广和使用，但这对于计算机嵌入式操作系统的运行增加了更多的负担。因此在进行现实工作开展时需要对嵌入式操作系统内部进行明确的相关职责规划，这样才可以进一步的提升计算机嵌入式操作系统在进行工作运转时所带来的便利性。就是这样，在对计算机嵌入式操作系统的应用软件进行具体程序化的使用过程中，需要进行严谨科学合理的分析，并且对其他嵌入式操作系统相关软件进行配合，这样才能够跟计算机嵌入操作系统整体的运行功能进行保障。同时在对计算机嵌入式操作软件进行适当合理划分的工作中需要遵循严格的相应准则进行规划，例如在进行划分时需要遵循应用软件所具有的内聚性，周期性和时间压迫性等等。计算机嵌入式操作系统，我手机的多元化处理事件进行详细解析和违背后，会将发生的一致事件类型归为两大类，其中一类是周期性事件，一类就是随机时间。所谓的周期事件就是在这一发生的事件中所包含结束数据的效率数据的传输以及数据交换采集等等。在对计算机系统进行启动时，需要通过 IMU的方法将数据进行更新发布，然后在有发布的信息对相关的嵌入式软件程序进行触发。因此需要在进行系统运行任务构建设计之前，首先要将IMU的周期任务进行提前搭建和设计，同时也需要对IMU周期内所解算的数据进行传递和储存。随机事件则是拥有和周期性时间不同的自主处理指令和接受命令等相关内容，他可以把优先设置装改为最低级优先级。

2.4 计算机嵌入式操作系统的调度和控制功能

在进行计算机嵌入式操作过程中，可嵌入的操作软件其主要功能就是起到控制和调度的作用，并且具有实施性软件方面和硬件方面。将教育软件的实时性来讲嵌入式软件有着明显的不同之处，就是计算机在对相应的输入命令进行数理执行的过程中，通常会出现数据运行延迟的问题，因此进行相关命令处理的时间会出现偏差和波动。然而对于软件所具备的硬实时性来讲在进行数据指令处理时，时间不存在互动和变长。所以在现实系统设计工作中需要对嵌入式软件所具备的软实时性和硬施时性施行的特性进行全面的解析和考虑。这样对于提升计算机运行工作的效率和成效也就有了极大的帮助。在计算机运行过程中，若是碰到负载任务较为严重的状况下，计算机嵌入式系统经常会自动选择最合适的调度方案来及时解决相应的质量和问题，这些工作的执行都可以提升计算机进行数据处理和调度的效率。

2.5 计算机嵌入式操作系统在计算机中的使用

将计算机嵌入式操作系统投入到计算机的现实运行的过程当中需要对加入的嵌入式操作系统进行综合试验测评，以及完善设计和具有极高专业性的代码编程等相关任务，并且对空间及时间两大坐标质量进行综合测评和定位。

2.5.1 对计算机嵌入式系统进行初始化

将计算机的嵌入式系统进行初始化的工作是将嵌入式操作系统接收使用者所传达的指令，并且做出相应的信息处理行为。在进行初始化的过程中还可以将内存管理、程序代码的运载以及使用者端口程序系统、 CPU、计算机嵌入式操作系统和配备的软件等方面都进行初始化的工作。

2.5.2 对嵌入式操作系统的驱动环节进行设计

计算机嵌入式操作系统中的驱动原程序主要作用就是和计算机下层的信息接口进行交付和对于信息所传出的指令进行相应的回应。并且在该系统运行工作中，计算机嵌入式操作系统自身需要已经具备了对自身驱动程序开关的工作，还有信息读入以及控制软件和进行信息读取等信息驱动程序的功能。

2.5.3 结合系统运行的实际环境进行最终效果分析

在计算机系统进行工作运行过程中，嵌入式的操作系统的设计能够最大限度地降低计算机本身的运行速度。

3 嵌入式计算机操作系统的类别

3.1 用于商业工作中的嵌入式操作系统

经过综合分析证明在商业领域中所使用的嵌入式操作系统在整个计算机技术信息领域中都有着十分重要的意义，并且商用嵌入式操作系统自身具有极大的优势。比如说操作简单且功能丰富具有较强的实用性，这些都是嵌入式计算机操作系统在商业领域中所展示出的明显优势和特征。并且由于嵌入式计算机操作系统自身可以加入更多的操作软件和应用程序。所以这也使得企业在一些实际操作运用中得到更加广泛的推动和使用，因此在整个商业行业的各个领域中，对嵌入式操作系统的使用或多或少都会有所涉及。

3.2 开源性计算机嵌入式操作系统

所谓开源性就是在嵌入式操作系统中非常普遍的一种能够对操作系统进行混合使用的模式。它将原先的嵌入式传统模块限制进行突破，使其能够对各个板块分散的信息进行综合处理。在开源性嵌入式操作系统运行过程中，所使用的CPU处理器能够对信息的交互速度进行大幅度的提升，并且对数据库里面的大数据运算能力进行增幅和加强。在这个开放性的计算机嵌入式操作系统中，MPA与CUDA双方是相互依存且独立工作，MPA对信息的通讯进行掌控，是整个运行嵌入式操作系统的最上层。而CUDA则对整个嵌入式操作系统所收纳采集的信息进行综合计算和处理，是在整个嵌入式上述系统中作为底层的地位。

4 计算机的嵌入式操作系统所具备的特性

4.1 计算机嵌入式操作系统所具有的实用性

嵌入式操作系统在运行工作时需要严格注意在限度的时间内完成相关信息的指令，并且在进行运行工作过程中还需要确保发布信息指令的准确性和时间的准时性。因此计算机嵌入式操作系统也就具备了极强的工作实用性，并且这种工作运行所具备的实用性相较于其它操作系统而言是嵌入式操作系统所特有的优点。计算机嵌入式操作系统的实用性换句话说就是在规定范围的时间内完成自己的工作任务，而且这也是对实用性的集中体现。

4.2 嵌入式操作系统具备的可靠性

在计算机嵌入式操作系统运行工作时，自身具备了极高的可靠性。在计算机系统开机运行后，系统便可自主运行和工作，这在一定程度上减少了人力资源的投入，大幅度提升了企业等系统自身工作的运行效率。在系统进行自主运转工作时计算机设备会将使用者所传输的信息指令进行储存，进而利用计算机所具备的数据计算能力对计算机所储存的数据进行运算。并且由于不同的运行操作系统在工作中可以相互交互运转，所以这也在一定程度上为系统的稳定运行提供了保障。