摘要：提要三種常用的嵌入式操作系統——Palm OS、Windows CE、Linux；在此基礎上、分析、比較這三種嵌入式操作系統，給出它們之間的異同點及各自的適用范圍。
關鍵詞：嵌入式系統 嵌入式操作系統 Palm OS Windows CE Linux

1 嵌入式系統與嵌入式操作系統

1.1 嵌入式系統

嵌入式系統是以嵌入式計算機為技術核心，面向用戶、面向產品、面向應用，軟硬件可裁減的，適用于對功能、可靠性、成本、體積、功耗等綜合性能有嚴格要求的專用計算機系統。

嵌入式系統應具有的特點是：高可靠性；在惡劣的環境或突然斷電的情況下，系統仍然能夠正常工作；許多嵌入式應用要求實時性，這就要求嵌入式操作系統具有實時處理能力 ；嵌入式系統和具體應用有機地結合在一起，它的升級換代也是具體產品同步進行；嵌入式系統中的軟件代碼要求高質量、高可靠性，一般都固化在只讀存儲器中或閃存中，也就是說軟件要求固態化存儲，而不是存儲在磁盤等載體中。

1.2 嵌入式操作系統

嵌入式操作系統EOS（Embedded Operating System）是一種用途廣泛的系統軟件
，過去它主要應用于工業控制和國防系統領域。EOS負責嵌入系統的全部軟、硬件資源的分配、調度作，控制、協調并發活動；它必須體現其所在系統的特征，能夠通過裝卸某些模塊來達到系統所要求的功能。目前，已推出一些應用比較成功的EOS產品系列。隨著Internet技術的發展、信息家電的普及應用及EOS的微型化和專業化，EOS開始從單一的弱功能向高專業化的強功能方向發展。嵌入式操作系統在系統實時高效性、硬件的相關依賴性、軟件固化以及應用的專用性等方面具有較為突出的特點。EOS是相對于一般操作系統而方的，它除具備了一般操作系統最基本的功能，如任務調度、同步機制、中斷處理、文件處理等外，還有以下特點：

①可裝卸性。開放性、可伸縮性的體系結構。

②強實時性。EOS實時性一般較強，可用于各種設備控制當中。

③統一的接口。提供各種設備驅動接口。

④操作方便、簡單、提供友好的圖形GUI，圖形界面，追求易學易用。

⑤提供強大的網絡功能，支持TCP/IP協議及其它協議，提供TCP/UDP/IP/PPP協議支持及統一的MAC訪問層接口，為各種移動計算設備預留接口。

⑥強穩定性，弱交互性。嵌入式系統一旦開始運行就不需要用戶過多的干預，這就要負責系統管理的EOS具有較強的穩定性。嵌入式操作系統的用戶接口一般不提供操作命令，它通過系統的調用命令向用戶程序提供服務。

⑦固化代碼。在嵌入式系統中，嵌入式操作系統和應用軟件被固化在嵌入式系統計算機的ROM中。輔助存儲器在嵌入式系統中很少使用，因此，嵌入式操作系統的文件管理功能應該能夠很容易地拆卸，而用各種內存文件系統。

⑧更好的硬件適應性，也就是良好的移植性。

國際上用于信息電器的嵌入式操作系統有40種左右。現在，市場上非常流行的EOS產品，包括3Com公司下屬子公司的Palm OS，全球占有份額達50%，Microsoft公司的Windows CE不過29%。在美國市場，Palm OS更以80%的占有率遠超Windows CE。開放源代碼的Linux很適于做信息家電的開發。比如：中科紅旗軟件技術有限公司開發的紅旗嵌入式Linux和美商網虎公司開發的基于Xlinux的嵌入式操作系統“夸克”。“夸克”是目前全世界最小的Linux，它有兩具很突出的特點，就是體積小和使用GCS編碼。

2 三種常用的嵌入式操作系統

2.1 Palm OS

Palm是3Com公司的產品，其操作系統為Palm OS。Palm OS是一種32位的嵌入式操作系統。Palm提供了串行通信接口和紅外線傳輸接口，利用它可以方便地與其它外部設備通信、傳輸數據；擁有開放的OS應用程序接口，開發商可根據需要自行開發所需的應用程序。Palm OS是一套具有術強開放性的系統，現在有大約數千種專用為Palm OS編寫的應用程序，從程序內容上看，小到個人管理、游戲，大到行業解決方案，Palm OS無所不包。在豐富的軟件支持下，基于Palm OS的掌上電腦功能得以不斷擴展。

Palm OS是一套專門為掌上電腦開發的OS。在編寫程序時，Palm OS充分考慮了掌上電腦內存相對較小的情況，因此它只占有非常小的內存。由于基于Palm OS編寫的應用程序占用的空間也非常小（通常只有幾十KB），所以，基于Palm OS的掌上電腦（雖然只有幾MB的RAM）可以運行眾多應用程序。

由于Palm產品的最大特點是使用簡便、機體輕巧，因此決定了Palm OS應具有以下特點。

①操作系統的節能功能。由上掌上電腦要求使用電源盡可能小，因此在Palm OS的應用程序中，如果沒有事件運行，則系統設備進入半休眠（doze）的狀態；如果應用程序停止活動一段時間，則系統自動進入休眠（sleep）狀態。

②合理的內存管理。Palm的存儲器全部是可讀寫的快速RAM，動態RAM（Dynamic RAM）類似于PC機上的RAM，它為全局變量和其它不需永久保存的數據提供臨時的存儲空間；存儲RAM（Storage RAM）類似于PC機上的硬盤，可以永久保存應用程序和數據。

③Palm OS的數據是以數據庫（database）的格式來存儲的。數據庫是由一組記錄（records）和一些數據庫頭信息組成的。為保證程序處理速度和存儲器空間，在處理數據的時候，Palm OS不是把數據從存儲堆（Storage Heap）拷貝到動態堆（Dynamic Heap）后再進行處理，而是在存儲堆中直接處理。為避免錯誤地調用存儲器地址，Palm OS規定，這一切都必須調用其內存管理器里的API來實現。

Palm OS與同步軟件（HotSync）結合可以使掌上電腦與PC機上的信息實現同步，把臺式同的功能擴展到了掌上電腦。Palm應用范圍相當廣泛，如：聯絡及工作表
管理、電子郵件及互聯網通信、銷售人員及組別自動化等等。Palm外圍硬件也十分豐富，有數碼相機、GPS接收器、調制解調器、GSM無線電話、數碼音頻播放設備、便攜鍵盤、語音記錄器、條碼掃描、無線尋呼接收器、探測儀。其中Palm與GPS結合的應用，不但可以作導航定位，還可以結合GPS作氣候的監測、地名調查等。

2.2 Windows CE

Windows CE是微軟開發的一個開放的、可升級的32位嵌入式操作系統，是基于掌上型電腦類的電子設備操作。它是精簡的Windows 95。Windows CE的圖形用戶界面相當出色。其中CE中的C代表袖珍（Compact）、消費（Consumer）、通信能力（Connectivity）和伴侶（Companion）；E代表電子產品（Electronics）。與Windows 95/98、Windows NT不同的是，Windows CE是所有源代碼全部由微軟自行開發的嵌入式新型操作系統，其操作界面雖來源于Windows 95/98，但Windows CE是基于Win32 API重新開發的、新型的信息設備平臺。Windows CE具有模塊化、結構化和基于Win32應用程序接口以及與處理器無關等特點。Windows CE不僅繼承了傳統的Windows圖形界面，并且在Windows CE平臺上可以使用Windows 95/98上的編程工具（如Visual Basic、Visual C++等）、使用同樣的函數、使用同樣的界面網格，使絕大多數的應用軟件只需簡單的修改和移植就可以在Windows CE平臺上繼續使用。