嵌入式领域的一颗新星-ECOS

wdefu

eCos最大的特点是内核可配置。它出生于1997年，相对其他的系统来说是非常年轻的，但是也正是因为出身的晚，所以在设计理念上面是比较新颖的。其全部代码使用C++编写。  

    eCos可以说是嵌入式领域的一颗新星，全称是Embedded Configurable Operating System。绝大多数代码使用C++写作完成。最早是Cygnus公司开发（是不是想到Cygwin了？），不久被RedHat收购，现在RedHat又放弃了RedHat项目，解雇了eCos的开发人员，将他踢到了Free Found Org(这是我坚决不用RedHat的原因，太功利了)。  
    eCos最大的特点是模块化，内核可配置。如果说嵌入式Linux太庞大了，那么eCos可能就能够满足要求。它是一个针对16位、32位和64位处理器的可移植开放源代码的嵌入式RTOS。和嵌入式Linux不同，它是由专门设计嵌入式系统的工作组设计的。ECOS具有相当丰富的特性和一个配置工具，后者能够让你选取你所需要的特性。Linux兼容的嵌入式系统在内核裁减后编译出来的二进制代码大小在500k字节以上，这还只包含最简单的内核模块，几乎没有加载任何其他的驱动与协议栈。但是eCos最小版本只有几百个字节，一般，一个完整的网路应用，其二进制的代码也就100K字节左右。而且更为重要的是，eCos提供的Linux兼容的API能让开发人员轻松的将linux应用移植（这点和RTEMS很相似），与此同时，应用程序不用跑在Linux复杂的内核机制上（这套机制，对于大型服务器也许还凑合，但是对于短小精干的嵌入式应用，太浪费了），大大节省了你的晶振和RAM。
    eCos 中字面上C（configurable） 表示的“高可配置性”。eCos 可以让开发者像在玩积木般地自由选择其执行期的元件，应用程序开发者可以针对自己的应用程序来设迟一个对其最小的RTOS环境，这跟以往应用程序就是跑在一个完整的RTOS上本质上不同，在嵌入式系统资源与内存寸土寸金的环境上，这样的开发方式是很重要的。在以往的嵌入式开发方式都是自己手工的将RTOS作缩减，对经验不足或对该RTOS不够熟悉的人将会花去许多时间，或是根本很难将RTOS拆开，但在eCos 上，由于设计之初就是朝向可设迟的原则，各种元件都遵守著模块化的开发方式，而应用程序开发者只要使用eCos 中的配置，即可轻松简单的对eCos 元件作量身打造，也不需对其内部实作有所了解即时RTOS的核心并提供标准系统API。eCos 的核心支持一般OS 常见的项目如驱动程序（Device Driver）、内存管理（Memory managemant）、异常处理（exception handling）、中断处理（exception handling）、线程的支持（thread support）、计时器（Timer）、计数器（Counter），对于即时RTOS的支持如完全优先（full preemptability）、最小中断延迟（minimal interrupt latencies ）、线程同步（synchronization primitive）、可自定的调度原则（schedule policies）。此外也支持POSIX 等操作系统的标准API 及ANSI C 与常用的数学函数。支持常用的周边及通讯协议( networking stacks)支持以太网络卡，串口，USB slave等常用周边。并支持一般常用的通讯协议如IP、IPV6、ICMP、UDP、TCP、SNMP、HTTP、TFTP、FTP 等。网络设迟部分，可支持静态IP 与DHCP 。GDB支持可支持主控端使用GDB 远端透过串口或是以太网络对应用程序除错。  
此外， eCos另一个优点是他支持非常多的平台和CPU，尤其是比较新的CPU比如ARM的各个系列，DSP（BlackFin）等。并且也支持很多硬件平台。目前支持的CPU包括： ARM, CalmRISC, FR-V, H8, IA32, M68K, Matsushita AM3x, MIPS, NEC V8xx, PowerPC, SPARC, SuperH  
支持的硬件平台设备包括： Flash, Ethernet, 串口, USB, 时钟等。其已直接支持了时下绝大部分的硬件，可在eCos 官方网站上找到支持列表。具体的硬件支持情况可以参考http://ecos.sourceware.org/hardware.html，里面有长长的一个列表，大家可以根据自己的情况去看看。需要说明的是，这个硬件列表可能很久没有更新过了，最新的硬件列表可能需要访问开发者的邮件列表。  

ECos的Licence  
eCos的专利受eCos license 所保护，这是一个GPL license 的修改版，其准许开发者在其上开发的应用程序（eCos 以外自行撰写的部分）可以不用跟著GPL 一起发布。应用程序开发者可免费的取得其完整的源码（buyout-free），并针对其作任意的修改与在其上开发自己的应用程序并发布，唯一的限制只是若有修改到eCos 本身，其需将修改的源码回报给eCos 开发小组。当开发者将其当为产品时，也不需支付版税（royalty-free）。可以看出，eCos的Licence比GPL要宽松。  


eCos 上开发的应用程序架构图中File system 指的是对文件系统如ext2 等的支持，library 是上节所提包括POSIX，ANSI C 等的函数库。这张图，由上到下，表示从高层到底层的eCos架构。最底层的是我们的硬件，在硬件上面有HAL 与装置驱动程序，而我们大部分会利用eCos 工具去设中间kernel、networking stack、library 层（OS层），只留下我们需要的部分。最上层的应用程序就是我们自行撰写的部分，通过中间OS 层的辅助来达成我们的目的。由这张图，我们可以看出，Redboot 是一个架构在eCos HAL 与Device Driver 上的一套应用程序。其中与硬件最关系密切的就是HAL，可以用“最接近硬件的软件”来形容，HAL 将所有与硬件相关的地方对外隐藏在里面。针对不同的硬件时，只需换掉HAL，换上针对新硬件而撰写的HAL 即可。

zww219

不知道有多少人在学？

fxf509

软件进步好快，刚学ucos，有见到一个好的系统

chenju2121

用C++写操作系统倒是挺新的

Andy126