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3.2.4 物联网操作系统外围模块的特点

外围模块指为了适应物联网的应用特点,操作系统应该具备一些功能特征,比如远程维护和升级等,同时也指为了扩展物联网操作系统内核的功能范围而开发的一些功能模块,比如文件系统、通信协议栈、图形用户界用等。物联网操作系统的外围模块须具备如表3.13所示的功能。

表3.13 外围模块的功能

物联网操作系统不仅必须具备传统的实时性、确定性和可靠性,还必须提供高度互联、全面安全、远程管理等物联网环境所要求的功能。实时性依然是物联网操作系统的必备特性。

实时操作系统(Real Time Operation System, RTOS)是指能够在确定的时间对内部或者外部的事件做出正确的响应。

在实时操作系统中,进程执行结果的正确与否不仅与逻辑运算或数学计算结果的正确性相关,而且与得出这个正确结果的时间有关。也就是说,在实时系统中,如果一个进程的运算结果虽然是正确的,但是由于它完成的时间超出了给定的最后期限,那么这个结果就是毫无意义的。

例如,汽车中使用的气囊。当报告车辆碰撞的传感器通知CPU后,操作系统应快速地发出打开气囊的任务,并且不允许任何其他非实时处理进行干扰,晚1S展开气囊比没有气囊的情况更糟糕,这就是一个典型的实时系统。

通常认为,实时操作系统要求速度非常快。但实际上,实时操作系统强调的不仅仅是速度,而是在时间关系上的次序和确定性。

例如,一艘货轮在码头等待各地的卡车运来货物之后装船运往海外,规定好了离港起航的时间。那么,如果有一辆卡车在货轮离港之后才把货物运到了码头,从逻辑上讲,它虽然完成了陆地货运任务,但已经没有任何意义了。

货车行驶速度和气囊打开速度当然不可相提并论,但就货车与货轮配合的时间顺序而言都是实时系统,都必须要满足时序确定性,而跟速度有多快不一定相关。

进入物联网环境中,实时性依然是物联网操作系统必备的首要特性。而且,由于网络环境中运行的装置设备要处理的事件更加复杂,所以对实时性的要求有增无减。同时,物联网环境也对操作系统提出了一系列新的要求。