Hvad er et indlejret operativsystem (operativsystem)?

Operativsystemer styrer hardwaren på en computer. De administrerer ressourcer, eksponerer hardwaren for brugere til udvikling af applikationer og eksekverer kode.

Men ikke alle operativsystemer er skabt lige.

Hvor desktop-operativsystemer som Windows er overalt, er andre operativsystemer skjult for vores syn. De fleste mennesker ved ikke engang, at de eksisterer.

Vi taler om indlejrede operativsystemer.

Lad os se, hvad der er et indlejret OS, og hvordan er det forskelligt fra et ikke-indlejret OS?

Hvad er et indlejret OS?

Et indlejret operativsystem er et stykke software, der har til formål at styre et indlejret system.

Et indlejret system er en kombination af hardware og software, der bruges til at udføre en højt specialiseret opgave. Overvej for eksempel eksemplet med et moderne smart-tv. Mikroprocessoren og den tilhørende hardware inde i TV'et styres af et indlejret OS.

Så et indlejret OS styrer hardwareressourcerne i et indlejret system og tillader kode at køre på hardwaren. Koden, som et indlejret OS kører, udfører faste opgaver som at kontrollere Internet of Things (IoT) enheder.

Hvordan fungerer et indlejret OS?

Et indlejret OS fungerer som et almindeligt OS med nogle vigtige forskelle. Fordi et indlejret OS bruges til at styre et system med langt færre ressourcer end et fuldgyldigt desktop-OS, er det yderst effektivt og udfører kun et fast sæt funktioner.

Lad os tage eksemplet med et indlejret OS, der arbejder inde i et dørklokkekamera som Ring. Det indlejrede OS, der styrer kamerahardwaren, udfører den kode, der lader kameraet gøre sit job.

Fra opretter forbindelse til Wi-Fi-netværket til detektering af bevægelse og optagelse af video er det indlejrede OS ansvarligt for at administrere hardwareressourcer for at gøre det hele muligt.

På højeste niveau, når en enhed med et indlejret system tændes, starter det indlejrede OS, der driver enheden, op. Under denne opstartsfase bliver al den kode, som det indlejrede system kræver for at fungere, inklusive OS, også indlæst og gjort klar til udførelse.

Derfor, i modsætning til et desktop-OS, behøver et indlejret OS ikke at indlæse kode fra hukommelsen, hver gang det skal udføre en funktion.

Typer af indlejret OS

Embedded OS'er er skræddersyet til at imødekomme behovene i de systemer, de vil blive brugt i. Hvor nogle indlejrede OS'er kontrollerer systemer, der kun udfører én opgave ved gentagelse, administrerer andre indlejrede OS'er systemer, der udfører flere opgaver ad gangen.

Generelt er indlejrede operativsystemer opdelt i multitasking, realtid, og enkelt sløjfe.

Multitasking

Et integreret multitasking-operativsystem er et operativsystem, der styrer et indlejret system, der skal udføre flere opgaver. Opgaverne kan udføres samtidigt, hvis mikroprocessoren, der anvendes i det indlejrede system, er i stand til det, eller de kan være planlagt til at køre i henhold til planlægningsalgoritmen.

Et eksempel på et integreret multitasking-operativsystem er operativsystemet, der bruges i Internet of Things-enheder som smarthøjttalere. De smarte højttalere skal ikke kun udsende musik, men også oprette forbindelse til internettet og søge efter musik.

Realtid

Et indlejret real-time OS er et, der fungerer under strenge tidsbegrænsninger. Et sådant indlejret OS skal modtage og behandle input inden for den tildelte tid, ellers svigter systemet.

Overvej eksemplet med et nødbremsesystem i biler. Så snart systemet registrerer, at en kollision er nært forestående, aktiverer det indbyggede OS bremsesystemet. Hvis OS ikke formår at aktivere bremserne i tide, kan der ske en kollision med alvorlige konsekvenser.

Enkelt sløjfe

Et enkelt sløjfe indlejret OS er en type OS, der udfører en enkelt funktion gentagne gange. Den eneste opgave for et sådant indlejret OS er at tage input og producere et output på en loop.

Et almindeligt eksempel på et integreret OS med enkelt sløjfe er det operativsystem, der bruges i bevægelsesfølende lys. Bevægelsesfølende lys registrerer bevægelse, og det indlejrede system tænder lysene, hvis der registreres bevægelse.

Indlejret vs. Ikke-indlejret OS: Hvad er forskellen?

Den største forskel mellem et indlejret OS og et ikke-indlejret OS er det programsæt, som operativsystemet kører. I tilfælde af et indlejret OS er applikationssættet fast. Hardwaren i det indlejrede system er designet til at køre det specifikke applikationssæt.

På den anden side kan ikke-indlejrede OS'er lide Windows og macOS er designet til at give hardwareadgang til brugerapplikationer. Brugere kan installere enhver app, de ønsker, så længe den er designet til at køre på OS. Den hardware, som et ikke-indlejret OS kører på, kan også tilpasses til en vis grad.

Desuden er et indlejret OS specialiseret. Med andre ord har forskellige indlejrede systemer forskellige indlejrede OS'er. Ikke-indlejrede OS'er er på den anden side generelle formål og understøtter en række hardwarekonfigurationer.

Generelt er et system, som et indlejret OS styrer, ofte en del af et større system. For eksempel fungerer et indlejret system, der bruges til at måle temperaturen i et rum, som en del af et større klimakontrolsystem eller slutproduktet.

Ikke-indlejrede operativsystemer styrer selve slutproduktet.

Almindelig brug af et indlejret operativsystem

Indlejrede operativsystemer er overalt omkring os. Nogle almindelige eksempler på indlejrede OS'er er dem, der bruges i:

• Internet of Things enheder som smarte pærer og smarte temperatursensorer mm.
• Biler til klimakontrol og vedligeholdelse.
• Navigationssystemer til fly.
• GPS trackere og fitness trackere.

Dette er blot nogle få eksempler på indlejrede OS'er. Generelt har hver mikrocontroller et indlejret OS, der kører tingene bag kulisserne.

Indlejrede OS'er er afgørende for, at teknologier omkring os fungerer

De fleste af os er ikke klar over, hvilken indflydelse indlejrede OS'er har på vores liv. Fra integrerede røg- og temperatursensorer i vores hjem til betjening af medicinsk udstyr er indlejrede operativsystemer afgørende for, at teknologierne omkring os fungerer.

Så hvis du vil have en dybere forståelse af indlejrede OS'er, skal du investere i en smart home-gadget. For eksempel er en smart lås en fantastisk, enkel måde at begynde at integrere intelligent, dagligdags teknologi i dit liv.

Sådan låses din Android-telefon op med Wi-Fi med Smart Lock

Læs Næste

Om forfatteren