임베디드 운영 체제

Embedded operating system

임베디드 운영체제는 임베디드 컴퓨터 시스템의 운영체제다.임베디드 운영체제는 특정 업무를 달성하기 위한 기능성과 신뢰성을 높이기 위해 특정 목적을 위해 설계된 컴퓨터 시스템이다.[1]리소스 효율성은 실행하는 전문 응용프로그램에서 사용하지 않을 수 있는 기능을 포함하여 대형 컴퓨터 운영 체제가 제공하는 일부 기능 또는 세분성을 상실하는 비용에서 발생한다.멀티태스킹에 사용되는 방법에 따라 이러한 유형의 OS는 실시간 운영체제, 즉 RTOS로 간주되는 경우가 많다.임베디드 시스템은 대부분 실시간 운영 체제로 사용된다.

모든 임베디드 시스템은 프로세서와 소프트웨어를 포함한다.실행 가능한 코드를 저장하는 임베디드 소프트웨어와 런타임 데이터 조작을 위한 임시 저장소가 있어야 한다.이것들은 각각 ROM과 RAM의 형태를 띤다.또한 모든 내장형 시스템은 작동하기 위해 어떤 형태의 입력과 출력을 포함해야 한다.이러한 몇 가지 공통적인 특징을 제외하고, 임베디드 하드웨어의 나머지 부분은 일반적으로 고유하며 애플리케이션마다 다르다.[2]임베디드 운영 체제를 실행하는 하드웨어는 자원이 매우 제한적일 수 있으므로, 이러한 운영 체제의 임베디드 설계는 이러한 제약조건 하에서 원하는 운영을 달성하기 위해 특정 애플리케이션에 맞춘 좁은 범위를 가질 수 있다.하드웨어를 구성하고 제어하는 임베디드 운영체제는 일반적으로 필요한 임베디드 하드웨어의 나머지 부분을 결정한다.

CPU의 처리 능력을 더 잘 활용하기 위해 소프트웨어 개발자는 조립 시 직접 중요 코드를 작성할 수 있다.이 기계 효율적 언어는 잠재적으로 이동성과 유지보수를 희생하여 속도와 결정론의 이득을 가져올 수 있다.그러나 임베디드 운영체제는 C와 같이 완전히 휴대 가능한 언어로 작성되는 경우가 많다.

대부분의 임베디드 운영 체제와 데스크톱 운영 체제의 중요한 차이점은 운영 체제를 포함한 애플리케이션이 보통 하나의 실행 가능한 이미지로 정적으로 연결되어 있다는 것이다.데스크톱 운영 체제와 달리 임베디드 운영 체제는 많은 애플리케이션을 로드하고 실행하지 않는다.[3]이는 시스템이 몇 개의 애플리케이션만 실행할 수 있다는 것을 의미한다.

역사

임베디드 운영체제 개발

1970년대 후반에는 실시간 멀티태스킹 커널의 개념이 제안되었다.1980년대 들어 임베디드 시스템의 응용이 점점 더 복잡해졌지만, 실시간 멀티태스킹 커널을 가진 임베디드 운영체제는 임베디드 개발의 요건을 충족할 수 없었다.네트워크, 파일, 개발, 디버깅 환경을 포함한 완전한 실시간 멀티태스킹 운영체제(RTOS)로 발전하기 시작했다.

요즘 RTOS는 세계에서 하나의 산업을 형성하고 있다.세계 최초의 상용 임베디드 실시간 커널(VRTX32)은 1981년 레디시스템이 개발했다.그 후 1993년 레디시스템과 유명한 실리콘밸리 임베디드 소프트웨어 회사인 마이크로텍 리서치 합병은 VRTXmc를 기반으로 두 개의 새로운 RTOS 커널 VRTX32와 VRTXSA를 개발했다.이와 함께 VRTX 통합개발환경(Spectra)이 등장했다.

마이크로소프트도 1996년 자체 개발한 임베디드 460[clarification needed] 운영체제를 출시했다.임베디드 운영체제는 WinCE로, 원래 1.0 버전에서 윈도 95를 기반으로 하였으며, 이후 x86, ARM, SH4, MIPS 및 기타 프로세서 아키텍처를 지원하는 다른 버전을 출시했다.현재 WinCE는 사라지고 있으며, 주류 지원은 2018년에 종료되었다.[4]

최신 임베디드 시스템 - 스마트폰 및 사물인터넷

요즘은 사물인터넷(Internet of Things) 시스템에 임베디드 기기가 많이 사용되고 자동차에는 수백 개의 센서가 사용된다.기존의 임베디드 시스템에 비해 사물인터넷 시스템은 전력 소비량이 적고 안전성과 신뢰성이 뛰어나며 애드혹 네트워크 기능도 갖췄다.통신 부문은 다양한 통신 프로토콜 간의 전환을 충족시켜야 하며, 애플리케이션 계층은 클라우드 컴퓨팅의 능력을 갖추어야 한다.스마트폰의 등장도 그 결과로 나타났다.

이 때문에 임베디드 리눅스(OpenWrt, Zeroshell, Android, LiengyOS, LEDE, LibreCMC 등), NetBSD, 스레드X, FreeRTOS 등 새로운 임베디드 운영체제가 등장하고 인기를 끌고 있다.

임베디드 시스템에도 많은 Linux 기반 프로젝트, 툴킷, 프레임워크 등이 등장했다.주목할 만한 예로는 OpenEmbedded, BusinessBox, uClibc, musl libc, buildroot 등이 있다.

참고 항목

참조

  1. ^ Jabeen, Qamar; Khan, Fazlullah; Hayat, Muhammad Nouman; Khan, Haroon; Jan, Syed Roohullah; Ullah, Farman (2016-05-11). "A Survey: Embedded Systems Supporting By Different Operating Systems". arXiv:1610.07899 [cs.OH].
  2. ^ Sager, P. M. (November 2002). "Embedded operating systems for real-time applications" (PDF). Electronic Systems Group, EE Dept, IIT Bombay: 14 – via Google Scholar.
  3. ^ Embedded Systems, Second Edition, Michael Barr 및 Anthony Massa 프로그래밍
  4. ^ "Microsoft - Lifecycle for Windows Embedded Compact 2013". Microsoft Docs. Retrieved 3 Feb 2022.{{cite web}}: CS1 maint : url-status (링크)