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Un sistema operativo embebido ( EOS ) es un sistema operativo diseñado específicamente para sistemas informáticos embebidos . Estos sistemas buscan mejorar la funcionalidad y la confiabilidad para realizar tareas específicas. [ 1 ] Cuando el método de multitarea empleado permite la ejecución oportuna de tareas, dicho sistema operativo puede considerarse un sistema operativo en tiempo real (RTOS). [ 2 ]
Descripción general
Los sistemas operativos integrados son fundamentales para la electrónica de consumo, como cámaras y teléfonos móviles . Además, impulsan la electrónica automotriz , facilitando funciones como el control de crucero y la navegación . Asimismo, son esenciales para la infraestructura de automatización industrial . Entre las aplicaciones cotidianas de los sistemas operativos integrados se incluyen dispositivos de automatización de oficinas , como escáneres de imágenes , fotocopiadoras y puntos de acceso inalámbricos . Los sistemas de automatización del hogar , incluidos los sistemas de seguridad , también dependen de estos sistemas. [ 3 ]
Diseño
Los sistemas embebidos constan de un procesador y su software correspondiente . El software embebido requiere almacenamiento para archivos ejecutables y procesamiento temporal de datos durante la ejecución . Los sistemas embebidos suelen utilizar ROM y RAM como componentes de memoria principal . Para su funcionalidad, los sistemas embebidos necesitan interfaces de entrada y salida. Las configuraciones de hardware embebido suelen ser únicas y varían según la aplicación. [ 4 ] Dadas las limitaciones de recursos del hardware de los sistemas embebidos, los sistemas operativos se diseñan con un alcance limitado, adaptados a aplicaciones específicas para garantizar un funcionamiento óptimo dentro de las restricciones del hardware. La elección del sistema operativo embebido, que organiza y controla el hardware, suele determinar los componentes de hardware embebido adicionales necesarios.
Los desarrolladores de software podrían escribir código esencial en lenguaje ensamblador para aprovechar al máximo la potencia de procesamiento de la unidad central de procesamiento (CPU). El lenguaje ensamblador, al ser eficiente en el uso de la máquina, puede aumentar la velocidad en sistemas deterministas , pero puede reducir la portabilidad y la facilidad de mantenimiento . Con frecuencia, los sistemas operativos embebidos se codifican en lenguajes de programación portátiles como C.
Historia
Primeros sistemas operativos integrados
El concepto de núcleo multitarea en tiempo real surgió a finales de la década de 1970. Durante la década de 1980, a medida que las aplicaciones de sistemas embebidos aumentaban en complejidad, los sistemas operativos con núcleos multitarea en tiempo real tuvieron dificultades para satisfacer las crecientes demandas del desarrollo de sistemas embebidos. Esto condujo a la evolución del núcleo multitarea en tiempo real hacia un sistema operativo integral ( RTOS ), que abarca capacidades de red, gestión de archivos, desarrollo y depuración .
Hoy en día, los sistemas operativos en tiempo real (RTOS) constituyen una industria global. En 1981, Ready System desarrolló VRTX32, el primer núcleo comercial integrado en tiempo real del mundo. En 1993, tras una fusión, Ready System y Microtec Research de Silicon Valley desarrollaron dos nuevos núcleos RTOS, VRTX32 y VRTXsa, basados en VRTXmc . Simultáneamente, se presentó Spectra, el entorno de desarrollo integrado VRTX.
En 1996, Microsoft lanzó su sistema operativo integrado, WinCE , que admitía diversas arquitecturas de procesador, incluidas x86 , ARM , SH4 y MIPS . WinCE se ha vuelto obsoleto desde entonces, y su soporte principal finalizó en 2018. [ 5 ]
OS-9 y VxWorks son también sistemas operativos embebidos destacables.
Sistemas operativos integrados modernos
En el panorama actual del Internet de las Cosas (IoT), los dispositivos integrados son omnipresentes; solo los automóviles utilizan cientos de sensores. Los sistemas IoT, a diferencia de los sistemas integrados tradicionales, requieren un menor consumo de energía, mayor seguridad y fiabilidad, y capacidad para redes ad hoc . La capa de comunicación debe facilitar la conversión entre diversos protocolos, mientras que la capa de aplicación debe habilitar las capacidades de computación en la nube a través de Internet .
Sistemas operativos integrados contemporáneos
Como resultado, varios sistemas operativos embebidos nuevos han ganado popularidad, como variantes de Linux embebido [ 6 ] ( OpenWrt , Zeroshell , Android , LineageOS , LEDE , LibreCMC ), OpenHarmony , Oniro OS , HarmonyOS , NetBSD , [ 7 ] PX5 RTOS , ThreadX , FreeRTOS , SEGGER embOS , Tock , Windows IoT, entre otros.
Proyectos basados en Linux
Se han desarrollado numerosos proyectos, herramientas y marcos de trabajo basados en Linux para crear sistemas operativos que funcionan en diversos sistemas embebidos. Algunos ejemplos destacados son OpenEmbedded , BusyBox , uClibc , musl libc y Buildroot .
Véase también
- Linux en sistemas embebidos
- Subconjunto del núcleo Linux embebido , un sistema operativo Linux que cabe en un disquete.
- Lista de sistemas operativos embebidos
- OpenWrt
- Principio de mínimo privilegio (seguridad informática)
Referencias
- ↑ Jabeen, Qamar; Khan, Fazlullah; Hayat, Muhammad Nouman; Khan, Haroon; Jan, Syed Roohullah; Ullah, Farman (2016-05-11). "Un estudio: Sistemas embebidos compatibles con diferentes sistemas operativos". arXiv : 1610.07899 [ cs.OH ].
- ↑ "Definición de SO integrado" . PC Magazine . Consultado el 13 de septiembre de 2023 .
- ↑ Alan Holt; Chi-Yu Huang (2018). Sistemas operativos embebidos: Un enfoque práctico . Springer International Publishing. pág. 5. ISBN 9783319729770.
- ↑ Sager, PM; Agarwal, V. (noviembre de 2002). "Sistemas operativos embebidos para aplicaciones en tiempo real" (PDF) . Informe del seminario de crédito de maestría en tecnología . Grupo de Sistemas Electrónicos, Departamento de Ingeniería Eléctrica, IIT Bombay: 14.
- ↑ "Microsoft - Ciclo de vida de Windows Embedded Compact 2013" . Microsoft Docs . Consultado el 3 de febrero de 2022 .
- ↑ Barbieri, Edoardo (24 de noviembre de 2021). "¿Qué es Linux embebido?" . Ubuntu . Consultado el 13 de septiembre de 2023 .
- ↑ "Capítulo 1. ¿Qué es NetBSD?" . NetBSD . Consultado el 13 de septiembre de 2023 .
- Sistemas operativos integrados
