Co je vestavěný OS (operační systém)?

Operační systémy řídí hardware počítače. Spravují zdroje, vystavují hardware uživatelům pro vývoj aplikací a spouštějí kód.

Ale ne všechny operační systémy jsou si rovny.

Tam, kde jsou všude desktopové operační systémy jako Windows, jsou ostatní operační systémy před naším zrakem skryté. Většina lidí ani neví, že existují.

Hovoříme o vestavěných operačních systémech.

Podívejme se, co je vestavěný operační systém a jak se liší od neembedded?

Co je vestavěný OS?

Vestavěný operační systém je část softwaru, která je zaměřena na ovládání vestavěného systému.

Vestavěný systém je kombinací hardwaru a softwaru používaného k provádění vysoce specializovaných úkolů. Vezměme si například příklad moderní chytré televize. Mikroprocesor a související hardware uvnitř televizoru jsou řízeny vestavěným operačním systémem.

Vestavěný operační systém tedy řídí hardwarové prostředky vestavěného systému a umožňuje spuštění kódu na hardwaru. Kód, který spouští vestavěný operační systém, provádí pevné úkoly, jako je ovládání zařízení internetu věcí (IoT).

Jak funguje vestavěný operační systém?

Vestavěný operační systém funguje jako běžný operační systém s některými klíčovými rozdíly. Vzhledem k tomu, že vestavěný OS se používá ke správě systému s mnohem menšími zdroji než plnohodnotný desktopový OS, je vysoce efektivní a provádí pouze pevně stanovenou sadu funkcí.

Vezměme si příklad vestavěného operačního systému pracujícího uvnitř zvonkové kamery, jako je Ring. Vestavěný operační systém ovládající hardware kamery spouští tento kód, který umožňuje kameře dělat svou práci.

Z připojení k síti Wi-Fi k detekci pohybu a nahrávání videa je vestavěný OS zodpovědný za správu hardwarových zdrojů, aby to bylo možné.

Na nejvyšší úrovni se při každém zapnutí zařízení s vestavěným systémem spustí vestavěný operační systém, který zařízení napájí. Během této spouštěcí fáze je také načten a připraven ke spuštění veškerý kód, který vestavěný systém vyžaduje k fungování, včetně operačního systému.

Na rozdíl od stolního operačního systému proto embedded OS nemusí načítat kód z paměti pokaždé, když potřebuje provést nějakou funkci.

Typy embedded OS

Embedded OS jsou přizpůsobeny potřebám systémů, ve kterých budou použity. Zatímco některé vestavěné OS řídí systémy, které provádějí pouze jednu úlohu při opakování, jiné vestavěné OS spravují systémy, které provádějí více úkolů najednou.

Obecně se vestavěné operační systémy dělí na multitasking, reálný čas, a jediná smyčka.

Multitasking

Multitasking embedded OS je operační systém, který řídí vestavěný systém, který potřebuje provádět více úkolů. Úlohy mohou být prováděny současně, pokud to mikroprocesor použitý ve vestavěném systému je schopen, nebo mohou být naplánovány tak, aby běžely podle plánovacího algoritmu.

Příkladem multitaskingového embedded OS je operační systém používaný v zařízeních internetu věcí, jako jsou chytré reproduktory. Chytré reproduktory musí nejen vydávat hudbu, ale také se připojit k internetu a vyhledávat hudbu.

Reálný čas

Operační systém vestavěný v reálném čase je takový, který funguje pod přísnými časovými omezeními. Takový embedded OS musí přijímat a zpracovávat vstupy ve stanoveném čase, jinak systém selže.

Zvažte příklad systému nouzového brzdění v autech. Jakmile systém detekuje, že hrozí kolize, vestavěný operační systém aktivuje brzdový systém. Pokud OS nezačne brzdit včas, může dojít ke kolizi s vážnými následky.

Jedna smyčka

Operační systém vestavěný do jedné smyčky je typ operačního systému, který opakovaně provádí jednu funkci. Jediným úkolem takového embedded OS je převzít vstup a vytvořit výstup ve smyčce.

Běžným příkladem operačního systému s jednou smyčkou je operační systém používaný ve světlech snímajících pohyb. Světla detekující pohyb snímají pohyb a vestavěný systém rozsvítí světla, pokud je detekován pohyb.

Vložené vs. Neembedded OS: Jaký je rozdíl?

Největší rozdíl mezi embedded OS a non-embedded OS je v sadě aplikací, na kterých operační systém běží. V případě embedded OS je sada aplikací pevná. Hardware vestavěného systému je navržen tak, aby spouštěl konkrétní sadu aplikací.

Na druhou stranu, neembedded OS mají rády Windows a macOS jsou navrženy tak, aby umožňovaly hardwarový přístup k uživatelským aplikacím. Uživatelé si mohou nainstalovat jakoukoli aplikaci, kterou chtějí, pokud je navržena tak, aby běžela na operačním systému. Hardware, na kterém běží neembedded OS, je také do určité míry přizpůsobitelný.

Kromě toho je specializovaný embedded OS. Jinými slovy, různé vestavěné systémy mají různé vestavěné operační systémy. Na druhou stranu neembedded OS jsou univerzální a podporují různé hardwarové konfigurace.

Obecně platí, že systém, který řídí vestavěný operační systém, je často součástí většího systému. Například vestavěný systém používaný k měření teploty místnosti funguje jako součást většího systému klimatizace nebo konečného produktu.

Neembedded operační systémy řídí samotný koncový produkt.

Běžná použití vestavěného OS

Vestavěné operační systémy jsou všude kolem nás. Některé běžné příklady embedded OS jsou ty, které se používají v:

• Zařízení internetu věcí jako chytré žárovky a inteligentní teplotní senzory atd.
• Vozy pro klimatizaci a údržbu.
• Letecké navigační systémy.
• GPS sledovače a fitness trackery.

Toto je jen několik příkladů embedded OS. Obecně platí, že každý mikrokontrolér má vestavěný OS, na kterém běží věci v zákulisí.

Vestavěné operační systémy jsou klíčové pro fungování technologií kolem nás

Většina z nás si neuvědomuje, jaký dopad mají embedded OS na naše životy. Od integrovaných kouřových a teplotních senzorů v našich domovech až po provoz lékařských zařízení jsou vestavěné operační systémy klíčové pro fungování technologií kolem nás.

Pokud tedy chcete hlubší zhodnocení embedded OS, investujte do chytrého domácího gadgetu. Například inteligentní zámek je úžasný a jednoduchý způsob, jak začít integrovat inteligentní, každodenní technologie do vašeho života.

Jak odemknout Wi-Fi telefon Android pomocí Smart Lock

Přečtěte si další

O autorovi