miércoles, 16 de mayo de 2012

Sistema operativo Integrado


Un sistema integrado posee hardware de computador junto con software inegrado como uno de sus componentes más importantes. Es un sistema computacional dedicado para aplicaciones o productos. Puede ser un sistema independiente o parte de un sistema mayor, y dado que usualmente su software está embebido en ROM (Read Only Memory) no necesita memoria secundaria como un computador. 



Un sistema embebido tiene tres componentes principales:


1. Hardware.
2. Un software primario o aplicación principal. Este software o aplicación lleva a cabo una tarea en particular, o en algunas ocasiones una serie de tareas.
3. Un sistema operativo que permite supervisar la(s) aplicación(es), además de proveer los mecanismos para la ejecución de procesos. En muchos sistemas embebidos es requerido que el sistema operativo posea características de tiempo real.







En que consiste
Este es un sistema operativo que se ejecuta sobre un sistema integrado, los cuales han sido descritos previamente. Los sistemas operativos integrados generalmente se ejecutan sobre dispositivos que difieren de un computador común, como televisores, hornos microondas, y teléfonos móviles. Usualmente tienen algunas características de sistemas de tiempo real, pero a la vez tienen restricciones de tamaño, memoria y energía que los hacen especiales. 



Este tipo de sistemas se centra en chips microcontroladores. Estos chips funcionan como una pequeña computadora, tomando información, procesandola y entonces produciendo una salida de información. A diferencia de una computadora normal, un típico microcontrolador solo puede hacer una sola cosa. 



Algunos Sistemas Operativos Integrados:
En particular, se estudiarán los sistemas QNX, Linux Embebido y Windows CE.



QNX:
    Es un sistema operativo embebido desarrollado por QNX Software Systems Ltd, para aplicaciones de dispositivos electrónicos, telecomunicaciones, sistemas automotrices, etc.; que necesitan una gran confiabilidad, desempeño, funcionalidades específicas, y una escalabilidad masiva.
Linux embebido:
     Es un sistema Linux típico del cual se han removido programas de utilidad, herramientas, y otros servicios del sistema que no son necesarios en un ambiente embebido.-Linux embebido toma el kernel de Linux y extrae los módulos que no son necesarios. Dentro de la capa del kernel, Linux embebido está compuesto de cinco grandes subsistemas: el planificador de procesos, el manejador de memoria, el sistema de archivos virtual, la interfaz de red, y la comunicación entre procesos.
  • Windows CE:
  •  Fue introducido en un conjunto de productos de PC de mano en el año 1996, pero posteriormente se transformo en un sistema operativo embebido altamente configurable. Entre sus ventajas se encuentran que incluye un subconjunto del API Win32 enfocado a los servicios que comúnmente se necesitan, así como una optimización en el consumo de energía.
  • Sobre ellos está el subsistema de gráficos, ventanas y eventos, el kernel y la pila de comunicaciones. 
  • Sobre el kernel se ubica el sistema de archivos. Las aplicaciones se ejecutan en su propio espacio de direcciones e interactúan con el resto de Windows CE vía llamadas al API de Win32.
VxWorks
VxWorks es un sistema operativo de tiempo real que puede ser usado en sistemas integrados. VxWorks puede ser personalizado fácilmente y puede correr en la mayorá de los procesadores diseñados para la computación distribuida.

VxWorks es usada para control de redes y dispositivos de comunicación, pruebas y equipo de medición, periféricos de computadora, sistemas automotivos, aviónicos, equipo y productos de consumo diverso. El sistema operativo incluye un kernel para multitasking preventivo, respuesta a interruptores, comunicación de interprocesos y sistema afiliado.

Soporte de red

Otra punto es el soporte de red es importante en sistemas embebidos ya que les facilita comunicarse con el mundo exterior, así como su actualización. QNX contiene comunicación de red de bajo nivel en su microkernel; Windows CE posee varias pilas de comunicación a nivel de kernel (IP, PPP, IrDA, etc.).
Linux embebido por su parte posee un soporte de red heredado de los ambientes cliente/servidor soportados por Linux, ofreciendo pilas de red y protocolos de Internet.



Arquitectura

Los sistemas operativos embebidos usan una arquitectura de microkernel o una arquitectura
modular, esto los hace fácilmente adaptables para ajustarse a diferentes requerimientos de 
aplicaciones.






QNX
Contiene un microkernel muy pequeño rodeado por un conjunto de procesos cooperantes, que proveen servicios de alto nivel. El microkernel de QNX implementa cuatro servicios:
1) Comunicación entre procesos.
2) Comunicación de red a bajo nivel.
3) Planificación de procesos.
4) Manejo de interrupciones.
Los procesos de servicio de sistema operativo son opcionales, y el usuario puede elegir cuales son necesarios para sus aplicaciones.
Windows CE
La arquitectura de Windows CE es jerárquica. En el fondo se encuentran los drivers del dispositivo.
Linux embebido
Linux embebido posee una estructura en capas complementada con módulos. Estas capas generalmente son el kernel de Linux, el sistema de archivos, los drivers de dispositivos y los protocolos de red.


Referencia:
Sistemas Operativos Embebidos






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