Τι είναι ένα ενσωματωμένο λειτουργικό σύστημα;

Τα λειτουργικά συστήματα ελέγχουν το υλικό ενός υπολογιστή. Διαχειρίζονται πόρους, εκθέτουν το υλικό στους χρήστες για την ανάπτυξη εφαρμογών και εκτελούν κώδικα.

Αλλά δεν δημιουργούνται όλα τα λειτουργικά συστήματα ίσα.

Όπου λειτουργικά συστήματα επιτραπέζιου υπολογιστή όπως τα Windows υπάρχουν παντού, άλλα λειτουργικά συστήματα είναι κρυμμένα από την οπτική μας. Οι περισσότεροι άνθρωποι δεν ξέρουν καν ότι υπάρχουν.

Μιλάμε για ενσωματωμένα λειτουργικά συστήματα.

Ας δούμε τι είναι ένα ενσωματωμένο λειτουργικό σύστημα και πώς διαφέρει από ένα μη ενσωματωμένο λειτουργικό σύστημα;

Τι είναι ένα ενσωματωμένο λειτουργικό σύστημα;

Ένα ενσωματωμένο λειτουργικό σύστημα είναι ένα κομμάτι λογισμικού που στοχεύει στον έλεγχο ενός ενσωματωμένου συστήματος.

Ένα ενσωματωμένο σύστημα είναι ένας συνδυασμός υλικού και λογισμικού που χρησιμοποιείται για την εκτέλεση μιας εξαιρετικά εξειδικευμένης εργασίας. Για παράδειγμα, εξετάστε το παράδειγμα μιας σύγχρονης smart TV. Ο μικροεπεξεργαστής και το σχετικό υλικό μέσα στην τηλεόραση ελέγχονται από ένα ενσωματωμένο λειτουργικό σύστημα.

Έτσι, ένα ενσωματωμένο λειτουργικό σύστημα ελέγχει τους πόρους υλικού ενός ενσωματωμένου συστήματος και επιτρέπει την εκτέλεση κώδικα στο υλικό. Ο κώδικας που εκτελεί ένα ενσωματωμένο λειτουργικό σύστημα εκτελεί σταθερές εργασίες όπως ο έλεγχος συσκευών Internet of Things (IoT).

Πώς λειτουργεί ένα ενσωματωμένο λειτουργικό σύστημα;

Ένα ενσωματωμένο λειτουργικό σύστημα λειτουργεί όπως ένα κανονικό λειτουργικό σύστημα με ορισμένες βασικές διαφορές. Επειδή ένα ενσωματωμένο λειτουργικό σύστημα χρησιμοποιείται για τη διαχείριση ενός συστήματος με πολύ λιγότερους πόρους από ένα πλήρες λειτουργικό σύστημα επιτραπέζιου υπολογιστή, είναι εξαιρετικά αποδοτικό και εκτελεί μόνο ένα σταθερό σύνολο λειτουργιών.

Ας πάρουμε το παράδειγμα ενός ενσωματωμένου λειτουργικού συστήματος που λειτουργεί μέσα σε μια κάμερα κουδουνιού όπως το Ring. Το ενσωματωμένο λειτουργικό σύστημα που ελέγχει το υλικό της κάμερας εκτελεί αυτόν τον κώδικα που επιτρέπει στην κάμερα να κάνει τη δουλειά της.

Από σύνδεση στο δίκτυο Wi-Fi για την ανίχνευση κίνησης και την εγγραφή βίντεο, το ενσωματωμένο λειτουργικό σύστημα είναι υπεύθυνο για τη διαχείριση των πόρων υλικού για να τα κάνει όλα δυνατά.

Στο υψηλότερο επίπεδο, κάθε φορά που ενεργοποιείται μια συσκευή με ενσωματωμένο σύστημα, εκκινείται το ενσωματωμένο λειτουργικό σύστημα που τροφοδοτεί τη συσκευή. Κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης εκκίνησης, όλος ο κώδικας που χρειάζεται το ενσωματωμένο σύστημα για να λειτουργήσει, συμπεριλαμβανομένου του λειτουργικού συστήματος, φορτώνεται επίσης και είναι έτοιμος για εκτέλεση.

Επομένως, σε αντίθεση με ένα επιτραπέζιο λειτουργικό σύστημα, ένα ενσωματωμένο λειτουργικό σύστημα δεν χρειάζεται να φορτώνει κώδικα από τη μνήμη κάθε φορά που χρειάζεται να εκτελέσει μια λειτουργία.

Τύποι ενσωματωμένου λειτουργικού συστήματος

Τα ενσωματωμένα λειτουργικά συστήματα είναι προσαρμοσμένα για να καλύπτουν τις ανάγκες των συστημάτων στα οποία θα χρησιμοποιηθούν. Όπου ορισμένα ενσωματωμένα λειτουργικά συστήματα ελέγχουν συστήματα που εκτελούν μόνο μία εργασία σε επανάληψη, άλλα ενσωματωμένα λειτουργικά συστήματα διαχειρίζονται συστήματα που εκτελούν πολλαπλές εργασίες ταυτόχρονα.

Γενικά, τα ενσωματωμένα λειτουργικά συστήματα χωρίζονται σε multitasking, πραγματικός χρόνος, και ενιαίος βρόχος.

Multitasking

Ένα ενσωματωμένο λειτουργικό σύστημα πολλαπλών εργασιών είναι ένα λειτουργικό σύστημα που ελέγχει ένα ενσωματωμένο σύστημα που χρειάζεται να εκτελεί πολλαπλές εργασίες. Οι εργασίες μπορούν να εκτελούνται ταυτόχρονα εάν ο μικροεπεξεργαστής που χρησιμοποιείται στο ενσωματωμένο σύστημα είναι ικανός να το κάνει ή μπορεί να προγραμματιστεί να εκτελούνται σύμφωνα με τον αλγόριθμο προγραμματισμού.

Ένα παράδειγμα ενσωματωμένου λειτουργικού συστήματος πολλαπλών εργασιών είναι το λειτουργικό σύστημα που χρησιμοποιείται σε συσκευές Internet of Things όπως τα έξυπνα ηχεία. Τα έξυπνα ηχεία πρέπει όχι μόνο να εξάγουν μουσική αλλά και να συνδέονται στο διαδίκτυο και να αναζητούν μουσική.

Πραγματικός χρόνος

Ένα ενσωματωμένο λειτουργικό σύστημα σε πραγματικό χρόνο είναι αυτό που λειτουργεί υπό αυστηρούς χρονικούς περιορισμούς. Ένα τέτοιο ενσωματωμένο λειτουργικό σύστημα πρέπει να λάβει και να επεξεργαστεί εισόδους στον καθορισμένο χρόνο, διαφορετικά το σύστημα αποτύχει.

Εξετάστε το παράδειγμα ενός συστήματος πέδησης έκτακτης ανάγκης σε αυτοκίνητα. Μόλις το σύστημα εντοπίσει ότι επίκειται σύγκρουση, το ενσωματωμένο λειτουργικό σύστημα ενεργοποιεί το σύστημα πέδησης. Εάν το λειτουργικό σύστημα αποτύχει να ενεργοποιήσει έγκαιρα τα φρένα, μπορεί να συμβεί σύγκρουση με σοβαρές συνέπειες.

Ενιαίος Βρόχος

Ένα ενσωματωμένο λειτουργικό σύστημα με έναν βρόχο είναι ένας τύπος λειτουργικού συστήματος που εκτελεί μια μεμονωμένη λειτουργία επανειλημμένα. Η μόνη δουλειά ενός τέτοιου ενσωματωμένου λειτουργικού συστήματος είναι να παίρνει την είσοδο και να παράγει μια έξοδο, σε βρόχο.

Ένα συνηθισμένο παράδειγμα ενσωματωμένου λειτουργικού συστήματος με έναν βρόχο είναι το λειτουργικό σύστημα που χρησιμοποιείται σε φώτα ανίχνευσης κίνησης. Τα φώτα ανίχνευσης κίνησης ανιχνεύουν την κίνηση και το ενσωματωμένο σύστημα ανάβει τα φώτα εάν ανιχνευτεί κίνηση.

Ενσωματωμένο vs. Μη ενσωματωμένο λειτουργικό σύστημα: Ποια είναι η διαφορά;

Η μεγαλύτερη διαφορά μεταξύ ενός ενσωματωμένου λειτουργικού συστήματος και ενός μη ενσωματωμένου λειτουργικού συστήματος είναι το σύνολο εφαρμογών που εκτελεί το λειτουργικό σύστημα. Στην περίπτωση ενός ενσωματωμένου λειτουργικού συστήματος, το σύνολο εφαρμογών είναι σταθερό. Το υλικό του ενσωματωμένου συστήματος έχει σχεδιαστεί για να εκτελεί αυτό το συγκεκριμένο σύνολο εφαρμογών.

Από την άλλη πλευρά, τα μη ενσωματωμένα λειτουργικά συστήματα όπως Windows και macOS έχουν σχεδιαστεί για να παρέχουν πρόσβαση υλικού σε εφαρμογές χρηστών. Οι χρήστες μπορούν να εγκαταστήσουν όποια εφαρμογή θέλουν, αρκεί να είναι σχεδιασμένη να τρέχει στο λειτουργικό σύστημα. Το υλικό στο οποίο εκτελείται ένα μη ενσωματωμένο λειτουργικό σύστημα είναι επίσης προσαρμόσιμο σε κάποιο βαθμό.

Επιπλέον, ένα ενσωματωμένο λειτουργικό σύστημα είναι εξειδικευμένο. Με άλλα λόγια, διαφορετικά ενσωματωμένα συστήματα έχουν διαφορετικά ενσωματωμένα λειτουργικά συστήματα. Τα μη ενσωματωμένα λειτουργικά συστήματα, από την άλλη πλευρά, είναι γενικής χρήσης και υποστηρίζουν μια ποικιλία διαμορφώσεων υλικού.

Γενικά, ένα σύστημα που ελέγχει ένα ενσωματωμένο λειτουργικό σύστημα είναι συχνά μέρος ενός μεγαλύτερου συστήματος. Για παράδειγμα, ένα ενσωματωμένο σύστημα που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της θερμοκρασίας ενός δωματίου λειτουργεί ως μέρος ενός μεγαλύτερου συστήματος κλιματισμού ή του τελικού προϊόντος.

Τα μη ενσωματωμένα λειτουργικά συστήματα ελέγχουν το ίδιο το τελικό προϊόν.

Κοινές χρήσεις ενός ενσωματωμένου λειτουργικού συστήματος

Τα ενσωματωμένα λειτουργικά συστήματα είναι παντού γύρω μας. Μερικά κοινά παραδείγματα ενσωματωμένων λειτουργικών συστημάτων είναι αυτά που χρησιμοποιούνται σε:

• Internet of Things συσκευές όπως έξυπνοι λαμπτήρες και έξυπνοι αισθητήρες θερμοκρασίας κ.λπ.
• Αυτοκίνητα για έλεγχο κλιματισμού και συντήρηση.
• Συστήματα πλοήγησης αεροπλάνων.
• GPS trackers και fitness trackers.

Αυτά είναι μερικά μόνο παραδείγματα ενσωματωμένων λειτουργικών συστημάτων. Σε γενικές γραμμές, κάθε μικροελεγκτής έχει ένα ενσωματωμένο λειτουργικό σύστημα που τρέχει τα πράγματα πίσω από τη σκηνή.

Τα ενσωματωμένα λειτουργικά συστήματα είναι ζωτικής σημασίας για να λειτουργούν οι τεχνολογίες γύρω μας

Οι περισσότεροι από εμάς δεν συνειδητοποιούμε τον αντίκτυπο που έχουν τα ενσωματωμένα λειτουργικά συστήματα στη ζωή μας. Από τους ενσωματωμένους αισθητήρες καπνού και θερμοκρασίας μέσα στα σπίτια μας μέχρι τη λειτουργία ιατρικού εξοπλισμού, τα ενσωματωμένα λειτουργικά συστήματα είναι ζωτικής σημασίας για να λειτουργήσουν οι τεχνολογίες γύρω μας.

Επομένως, εάν θέλετε μια βαθύτερη εκτίμηση των ενσωματωμένων λειτουργικών συστημάτων, επενδύστε σε ένα έξυπνο οικιακό gadget. Για παράδειγμα, μια έξυπνη κλειδαριά είναι ένας φοβερός, απλός τρόπος για να αρχίσετε να ενσωματώνετε έξυπνη, καθημερινή τεχνολογία στη ζωή σας.

Πώς να ξεκλειδώσετε το τηλέφωνό σας Android μέσω Wi-Fi με το Smart Lock

Διαβάστε Επόμενο

Σχετικά με τον Συγγραφέα