[论文解读] A Survey: Embedded Systems Supporting By Different Operating Systems

Qamar Jabeen, Fazlullah Khan+4 more|arXiv (Cornell University)|May 11, 2016

Energy Efficient Wireless Sensor Networks参考文献 22被引用 11

一句话总结

本综述探讨了支持多种嵌入式系统的操作系统，包括实时、联网和独立应用，分析其软件架构以满足时间关键和资源受限的需求。它识别出支持关键任务和传感器网络环境可靠部署的关键操作系统特性，为系统设计人员和研究人员提供比较概述。

ABSTRACT

In these days embedded system have an important role in different Fields and applications like Network embedded system , Real-time embedded systems which supports the mission-critical domains, mostly having the time constraints, Stand-alone systems which includes the network router etc. A great deployment in the processors made for completing the demanding needs of the users. There is also a large-scale deployment occurs in sensor networks for providing the advance facilities, for handled such type of embedded systems a specific operating system must provide. This paper presents some software infrastructures that have the ability of supporting such types of embedded systems.

研究动机与目标

• 分析操作系统在支持多样化领域中嵌入式系统可靠高效运行方面的作用。
• 识别支持实时、联网和独立嵌入式系统所需的软件基础设施需求。
• 评估不同操作系统在满足嵌入式应用中时间约束和资源限制方面的能力。
• 为关键任务和传感器网络部署提供针对操作系统特性的比较概述。
• 指导研究人员和开发人员根据系统需求和部署环境选择合适的操作系统。

提出的方法

• 系统性回顾嵌入式系统类型，包括实时、联网和独立系统。
• 分析操作系统特性，如确定性、内存管理和任务调度在嵌入式环境中的应用。
• 检查支持时间受限和资源受限系统的软件基础设施组件。
• 根据在关键任务和传感器网络应用中的适用性比较不同操作系统。
• 利用已发表文献和应用案例研究，评估操作系统在真实嵌入式部署中的能力。
• 根据功能、性能和嵌入式系统中的部署环境对操作系统进行分类。

实验结果

研究问题

• RQ1 支持具有严格时间约束的实时嵌入式系统，哪些操作系统特性是必不可少的？
• RQ2 不同操作系统如何支持独立嵌入式系统（如网络路由器）的可靠运行？
• RQ3 支持大规模传感器网络的嵌入式系统，哪些软件基础设施组件是关键？
• RQ4 操作系统在处理资源受限和关键任务嵌入式应用方面的能力有何差异？
• RQ5 应依据哪些标准指导特定嵌入式系统部署中操作系统的选型？

主要发现

• 实时操作系统（RTOS）对于关键任务嵌入式应用至关重要，因其具备确定性行为和低延迟响应。
• 联网嵌入式系统受益于支持高效通信协议和容错能力的操作系统。
• 传感器网络需要轻量级、节能的操作系统，支持分布式协调和数据聚合。
• 独立嵌入式系统（如网络路由器）依赖于确保稳定、安全和高效资源利用的操作系统组件。
• 操作系统的选择显著影响嵌入式部署中系统的可靠性、性能和可扩展性。
• 软件基础设施必须根据系统特定约束（包括内存、处理能力及功耗）进行定制。