Visoka tehnička škola strukovnih studija Niš
Aleksandra Medvedeva 20, Niš Republika Srbija
Seminarski rad iz predmeta
“Operativni sistemi”
Tema: Opšti pregled “embedded” O.S
Profesor:
Student:
Kosanović Mirko
Kuštrimović Zoran, Rer 35/15
Opšti pregled “embedded” O.S
Operativni sistemi
Zoran Kuštrimović Rer 35/15
2 |
STRANA
1.Definicija embedded sistema
Postoji više definicija
embedded
sistema, tri najkarakterističnije bi bile sledeće:
Definicija 1:
Embedded
sistemi su računarski sistemi sa jako izraženom
integracijom hardvera i softvera, pre svega namenjeni da obavljaju specifične
funkcije.
Definicija 2:
Embedded
sistemi su računarsko bazirani sistemi ugrađeni u okviru
drugog sistema, za koga obezbeđuju bolju funkcionalnost i performanse.
Definicija 3:
Embedded
sistemi su sistemi specijalne-namene kod kojih je računar
u potpunosti enkapsuliran od strane uređaja koga on kontroliše. Nasuprot
računaru opšte-namene, kakav je personalni računar (PC mašina),
embedded
sistem obavlja jedan ili veći broj unapred-definisanih zadataka, obično sa veoma
specifičnim zahtevima. S obzirom da je
embedded
sistem namenjen da obavlja
specifični zadatak, projektant može da ga optimizira sa aspekta performansi
(brzina rada) a da pri tome redukuje gabarit, potrošnju energije, i cenu proizvoda.
Embedded
sistemi su najčešće masovni proizvodi (digitalna kamera, disk plejer,
mobilni telefon, i td.)
Reč
embedded
ukazuje na činjenicu da su ovi sistemi obično integralni deo
nekog većeg sistema, poznat kao
embedding
sistem. Veći broj
embedded
sistema
može da koegzistira u jednom
embedding
sistemu.
2.Zbog čega su
embedded
sistemi različiti u odnosu na mašine opšte
namene?
Embedded
sistemi poseduju nekoliko karakteristika koje ih čine različitim u odnosu na
računarske sisteme opšte namene. Ukazaćemo na njihove osnovne karakteristike:
1)
Embedded
sistemi su namenjeni da obavljaju specifične zadatke dok se PC
računari prvenstveno koriste kao računarkse mašine opšte namene.
Tako na
primer, mobilni srčani monitor/defibrilator je namenski sistem koji nadgleda rad srca i od
koga se ne očekuje da izvrašava aplikacije tipa
Word
procesor pa zbog toga se znatno
razlikuje od Pentium PC zasnovane mašine koja može da izvršava veliki broj raznih
složenih aplikacija.
2) Rad
embedded
sistema podržan je od strane širokog dijapazona procesora i
procesorskih arhitektura.
Za razliku od ovakvog pristupa, najveći broj inženjera koji se
Opšti pregled “embedded” O.S
Operativni sistemi
Zoran Kuštrimović Rer 35/15
4 |
STRANA
9)
Embedded
sistemi imaju ugrađeno daleko manji broj sistemskih resursa u
poređenju sa
desktop
sistemima.
Ilustracije radi, jednu tipičnu konfiguraciju PC
mašine čine sledeći resursi: CPU koji radi na frekvenciji 3 GHz, 2GB RAM, 512 MB keš,
300 GB hard disk, 19-inča LCD monitor, mrežna kartica, miš, tastatura, i dr. U samom
sistemu je imlementiran veći broj magistrala kakve su: procesorska, AGP, PCI, ISA,
SCSI, USB, RS-232, i paralelna. Sa druge strane, sagledajmo složenost jednog
embedded
sistema koji se ugrađuje u video plejer. Ovakav sistem čini manji broj
resursa, CPU koji radi na nižoj frekvenciji, memorija manjeg kapaciteta, nema hard disk,
monitor je manjih dimenzija, nema miš, tastatura čini nekoliko dirki, i dr.
10)
Embedded
sistemi čuvaju sav svoj objektni kod u ROM-u.
Zbog niske cene,
mikropotrošnje, i td. Postoje ograničenja u pogledu ugrađenog memorijskog prostora.
Takođe, s obzirom da je RAM prostor ograničen, postoje i specifični zahtevi koji se
odnose na aspekte testiranja i debagiranja ovakvih sistema. Recimo, kako se može
postaviti
break-point
(prekidna tačka) u programu ako se on izvršava iz ROM prostora.
11)
Embedded
sistemi zahtevaju korišćenje specijalnih sredstava i metoda za
projektovanje.
Recimo, ROM emulator se obično koristi kao
hardware-assist
uređaj za
razvoj.
12)
Embedded
mikroprocesori obično imaju implementirano namenska
debugging
kola
(
watchdog
tajmeri,
self-test
,i td.).
3. Ugrađeni
embedded
sistemi
-
Računarski sistem
specijalne namene
, sa ograničenim hardverskim i softverskim
resursima, a koji je konstruisan da
sprovede strogo određene funkcije,
nazivamo
ugrađenim
(
embedded
)
sistemom.
-
Reč
embedded
ukazuje na činjenicu da su ovi sistemi obično
integralni deo nekog
većeg sistema
, poznat kao
embedding
sistem.
- Više
embedded
sistema
može da bude u
jednom
embedding
sistemu.
-
On bi trebalo da bude
pouzdan, snažan i bezbedan
, i da može da odgovori na
zahteve
za rad u realnom vremenu
(
real-time
aplikacije).
-
Moraju biti
efikasni, jeftini, gabaritno mali i malu potrošnju el. energije.
-
Za razliku od PC-a,
embedded
sistemi
ispunjavaju specifične zahteve
i izvršavaju
prethodno
strogo definisane zadatke.
-
U suštini,
embedded
sistem predstavlja
programirani hardverski uređaj koji
uključuje kako hardver i mehaničke delove
tako i
softversku
, kako
sistemsku
tako i
aplikativnu
podršku, koja je sastavni deo uređaja.
Opšti pregled “embedded” O.S
Operativni sistemi
Zoran Kuštrimović Rer 35/15
5 |
STRANA
-
Napisan softver za većinu
embedded
sistema, pogotovo za one bez diska se ponekad
naziva
firmware
, ime za softver koji je
ugrađen u hardverski uređaj
u jedan ili više
ROM/Flash memorijskih IC čipova.
-
Programi u
embedded
sistemima često rade unutar
real-time
granica
sa ograničenim
resursima:
bez hard diska, OS, tastature ili ekrana.
-
Ako je korisnički interfejs prisutan, onda je to
mala tastatura i displej
-
Embedded
sistemi se nalaze u mašinama od kojih se očekuje
pouzdan višegodišnji
rad bez grešaka.
-
Razvijeni softver i Fireware testiran je
pažljivije nego softver za PC.
-
Mnogi
embedded
sistemi
izbegavaju mehanički pokretne sisteme
kao što su hard
diskovi, prekidači ili tasteri jer su nepouzdani.
-
Pored toga,
embedded
sistemi mogu biti
izvan domašaja ljudi
(duboko u petrolejskim
bušotinama, izbačeni u svemir itd.)
-
Embedded
sistemi imaju veću ulogu tako da
približno 98% svih proizvedenih
procesora
se koristi u
embedded
aplikacijama, tako da do 2010 postoji više od
16
milijardi korišćenih
embedded
uređaja.
-
Tehnologija ugrađenih sistema je
najbrži razvojni sektor u IT danas!
-
Na primer ugrađena elektronika i softver učestvuju u
22% industrijskih
automatizovanih sistema, 41% korisničke elektronike i 33% medicinske opreme!
4. Primena
embedded
sistema
-
Automatkse mašine za brojanje novca
-
Elektronika u avionskom saobraćaju, kao što je inercioni navigacioni sistemi, kontrola
avionskog hardvera/softvera i drugih sistema
-
Mobilni telefoni i telefonski tasteri
-
Računarska mrežna oprema, ruteri, serveri vremena i firewall-ovi
-
Računarski štampači, kopir mašine, multifunkcioni štampači (MFP)
-
Elektronika za pogon diska (flopi, hard disk, CD, DVD, Blyray)
-
Elektronika u auto industriji, kontrolerirada motora, kočnica
-
Proizvodi za kućnu automatiozaciju, termostat, klima, sistemi obezbeđenja
-
Ručni kalkulatori
