http://www.ebook.edu.vn 73 4 HỆ ĐIỀU HÀNH NHÚNG 4.1 Hệ điều hành Nguồngốcrađờicủahệđiềuhànhlàđểđảmnhiệmvaitròtrunggianđểtươngtác trựctiếpvớiphầncứngcủamáytính,phụcvụchonhiềuứngdụngđadạng.Cách ệ điềuhànhcungcấpmộttậpcácchứcnăngcầnthiếtđểchophépcácgóiphầnmềm điềukhiểnphần cứngmáytínhmà khôngcầnphảicanthiệptrựctiế psâu.Hệ điều hànhcủamáytínhcóthểthấynóbaogồmcácdriverschocácngoạivitíchhợpvớimáy tínhnhưcardmànhình,cardâmthanh Cáccôngcụđểquảnlýtàinguyênnhưbộ nhớvà cácthiếtbịngoạivinóichung.Điềunàytạoramộtgiaodiệnrấtthuậnlợicho cácứngdụngvàngườisửdụngpháttriểnphầnmềm trêncácnềnphần cứngđãcó. Đồngthờitránhđượcyêucầuvàhiểubiếtsâusắcvềphầncứngvàcóthểpháttriển dựatrêncácngônngữbậccao. Hệthốngđiềuhànhbảnchất cũnglàmộtloạiphầnmềmnhưngnókhácvớicácloại phầnmềmthôngthường.Sựkhácbiệtđiểnhìnhlàhệthốngđiềuhànhđượcnạpvà thựcthiđầutiênkhi hệthốngbắtđầukhởiđộngvàđượcthựchiệntrựctiếpbởibộxử lýcủahệthống.Hệthốngđiềuhànhđượcviếtđểphụcvụđiềukhiểnbộxửlýcũng nhưcác tàinguyênkháctronghệthốngbởivìnósẽđảmnhiệmchứcnăngquảnlývà lậplịchcácquátrìnhsửdụngCPUvàcùngchiasẻtàinguyên. Hình4‐1:Kiếntrúchệđiềuhành Tómlại,hệđiềuhànhthựcchấtchínhlàmộtgiaodiệnquantrọng,giaotiếptrựctiếp vớitầngphầncứngcấpthấpphụcvụchoc ảngườisửdụngc ũngnhưcác chươngtrình ứngdụngthựcthitrênnềnphầncứnghệthống.Hơnnữahệđiềuhànhcòncóvaitrò quantrọngtrongviệcđảmnhiệm3tácvụnguyênlýchính: (1)Quảnlýquátrình,(2) Quảnlýtàinguyên,(3)Bảovệtàinguyênkhỏisựxâmphạmcủacácquátrìnhthựcthi sai. 74 4.2 Bộ nạp khởi tạo (Boot-loader) Thuậtngữ“bootstrap”bắtnguồntừcáchdiễnđạtcổxưacónghĩalàtựmìnhvươnlên bằngchínhnỗlựccủabảnthân“pullingyourselfupbyyourownbootstraps”.Nóđãđược sửdụng nhưmộtthuậtngữrấtphổbiếnđểgọitênmộtphầnmềmthựcthiviệckhởi tạochươngtrìnhthựcthitrêncácnềnviđiệntửkhảtrìnhnóichung.Chươngtrình này thườngrấtnhỏgọnvàđảmnhiệmchứcnăngtiềnhoạtđộngcủahệđiềuhành.Cũng rấtphổbiếnhiệnnayngườitacũngthườngdùngthuậtngữ“boot‐loader” (bộnạpkhởi tạo)thayvì“bootstrap”.Bộnạpkhởitạothựcchấtlàmộtchươngtrìnhnhỏthựchiện tronghệthốngvàđảmnhiệmchứcnăngcầnthiếtđểđưa hệđiềuhànhvàohoạtđộng. Trongcáchệnhúng,cáclệnhđượcthựchiệnđầutiênthườngnằmtrongcácvùngnhớ ROMvàthườngthuộcloạichậm.Dóđó,mộttrongnhữngtácvụphổbi ếncủabộnạp khởitạolàsaochépchươngtrìnhứngdụngchính(mainprogram)vàotrongvùngbộ nhớnhanhtrướckhichúngđượcthựchiện.Bộnạpkhởitạocũngcónhiệm vụkhởitạo vùngnhớdữliệuvàcácthanhghihệthốngtrướckhinhảytớichươngtrìnhứngdụng chính.Cũngcórấtnhiềudạngkhácnhaucủabộnạpkhởitạo, từdạngđơngiảnđến phứctạp.Dạngđơngiảnnhấtcóthểchỉlàmộtlệnhnhảytớichươngtrìnhứngdụng chínhngaysaukhiresetmàkhôngthựchiệnbấtkỳ mộttácvụkhởitạohaynạpchương trìnhgì.Chươngtrìnhứngdụngchínhsẽphảitựthiếtlậpđểthựcthitácvụcủamình. Cácbộnạpkhởitạophứctạph ơncóthểthựchiệnnhiệmvụchuẩnđoánbộnhớvà khởitạohệthống,kiểmtrachươngtrìnhvànạpchúngtrướckhichobộxửlýnhảytới thựchiệnchương trìnhứngdụngchính. Sauđâychúngtasẽtìmhiểuvềmộtmôitrườngpháttriểnkháđiểnhìnhvàthảoluận vềmộtsốcácthuộctínhnguyênlýcơbảncủabộnạpkhởi tạo. Hình4‐2:NguyênlýthựchiệncủabộnạpkhởitạoBoot‐loader Trongmôitrườngpháttriểnhệnhúngđiểnhình,nềnphầncứngđíchcầnpháttriển đượckếtnốivớitrạmchủ(host)thôngquamộtgiaodiệntruyềnthông.Mộtmôitrườ ng pháttriểnbaogồmmộtchươngtrìnhgỡrối(debugger)vídụnhưCodeComposerStudio http://www.ebook.edu.vn 75 củaTexasInstrument,đểchophépngườipháttriểnchươngtrìnhnạpvàthựchiệnthử nghiệmcácchươngtrìnhtrênphầncứngđích.Mộtsốcáccôngcụhỗtrợvídụnhưđể thiếtlập cácđiểmdừng(breakpoint)…vàcácnhiệmvụphụtrợkhácđểbámsáttrạng tháiquátrìnhthựcthithờigianthựccủachươngtrìnhthửnghiệm.Điềunàyrấtcóý nghĩavàtạonênm ộtsựdễdànghơntrongquátrìnhpháttriểnvàgỡrốimộtchương trìnhứngdụngmớichonềnphầncứngđích. Thôngthườngcácứngdụngđượcpháttriểntrongmôitrườngngôn ngữCthìchương trìnhứngdụngchínhđượcthựcthivànằmtrongphạmvihàmmain()phầnkhởitạo chươngtrìnhvànạptiềnthựchiệnchươngtrìnhchínhthườngkhôngtườngminh hoặc bịẩnđi.Thựcchấtđiềunàychỉđúngđốivớinhữngngườipháttriểnmãchươngtrình ứngdụngchínhbằngngônngữbậccao(đặcbiệtchocácứngdụngkhôngph ảichohệ nhúng)màkhôngcầnphảiquantâmnhiềuđếncáctácvụcơsởđảmnhiệmviệckhởi tạocácthanhghihệthống,ngănxếpvàdữliệu…Điềunàycũngrất cóýnghĩađểtạora mộtcảmgiácvàmôitrườngpháttriểnthânthiệnchongườipháttriểnchươngtrìnhvà chỉcầntậptrungphầnthựchiệnchứcnăngchínhcủa hệthống.Tuynhiêntrongmôi trườngpháttriểnhệthốngnhúngviệcthựcthichươngtrìnhthườngbắtđầutạiđịachỉ chươngtrìnhnơibắtđầutácvụkhởitạohệthống trướckhinhảytớithựchiệnchương trìnhchínhmain().Quátrìnhnàyđượcbắtđầuthựcchấtlàthựcthimộttácvụngắt kíchhoạtbởisựkiệnreset. Boot‐loadercũ ngcónhiềudạngkhácnhau.Hình4‐2môtảmộtb ộnạpkhởitạochomột ứngdụngCnhúng.TrongvídụnàyvectorRESETtrỏtớithủtụcc_int00thựchiệntác vụkhở itạo.Ngoàiviệckhởitạocácthanhghi,ngănxếp…cácbiếnCcũngcầnđược khởitạotrướckhiđượcthựcthi.Quátrìnhnàysẽsaochéptừphần.cinitvàviếtvào các địachỉdữliệutươngứngcủachúngtrongphần.bss.Saukhihoànthànhchươngtrình chínhmain()mớiđượcgọivàbắtđầuthựcthi.Trongvídụđơngiảnnàybộnạpkhởi t ạotổhợpvector RESET cùng vớihàmkhởitạoc_int00 và giảthiếtrằngcảchương trìnhbộnạpkhởitạovàchươngtrìnhứngdụngchínhđềunằmcùngtrongvùngnhớ vậtlý non‐volatile.Trongcáctrườnghợphệthốngphứctạphơn,bộnạpkhởitạocóthể baohàmcảtácvụsaochépchươngtrìnhchínhvàotrongvùngnhớfastvolatiletrước khi nóđượcgọi và thực thi. Bộ nạpkhởi tạo cũng có thể đảm nhiệm cả chức năng chuẩnđoán,gỡrốivànângcấphệthốngnếucó.Chứcnăngchuẩnđoáncóthểchỉlà ki ểmtrabộnhớ,ngoạivivàđộtươngthíchtíchhợptronghệthống.Chứcnănggỡrối cũngcóthểlàmộtgiaodiệngiámsátcungcấpthôngtinvàtrạngtháithờigian thựcvề hệthốngmàngườitavẫnthườngbiếttớivớitêngọilàchươngtrìnhmonitoring.Việc nângcấphoặcthayđổichươngtrìnhbộnạpkhởitạocũngcó thểđượcthựcthinhờkhả nănglậptrìnhFLASHin‐circuitvànạptừbộnhớngoàithôngquagiaodiệnvớitrạm chủhoặcchứcnăngtươngtự. 76 Hình4‐3:CấutrúccủabộnạpkhởitạoBoot‐loader 4.3 Các yêu cầu chung Nhưchúngtađãđượcbiếtđốivớicáchệthốngthờigianthực,yêucầuthiếtkếmộthệ điềuhànhkháđặcbiệt.Hệnhúngthờigianthựclạiyêucầuhệđiều hànhphảithực hiệnvớimộtnguồntàinguyênthườngrấthạnhẹp.Mặcdùkíchthướcbộnhớtíchhợp on‐chipsẽcóthểtănglêntrongtươnglainhưngvới sựpháttriểnhiệnnayhệđiềuhành chocáchệnhúngchỉnêncỡkhoảngnhỏhơn32Kbytes. Hệthốngđiềuhànhđảmnhiệmviệcđiềukhiểncácchứcnăngcơbảncủa hệthốngbao gồmchủyếulàquảnlýbộnhớ,ngoạivivàvàoragiaotiếpvớihệthốngphầncứng. Mộtđiểmkhácbiệtcơbảnnhưchúngtađãbiếtv ềhệđiềuhànhvớicácphầnmềm kháclànóthựchiệnchứcnăngđiềukhiểnsựkiệnthựcthitronghệthống.Cónghĩalà nóthựchiệncáctácvụtheomệ nhlệnhyêuc ầutừcácchươngtrìnhứngdụng,thiếtbị vàoravàcácsựkiệnngắt. Bốnnhântốchínhtácđộngtrựctiếptớiquátrìnhthiếtkếhệđiều hànhlà(1)kh ảnăng thựchiện,(2)nănglượngtiêuthụ,(3)giáthành,và(4)khảnăngtươngthích.Hiệnnay chúngtacũngcóthểbắtgặprấtnhiềuhệđiềuhànhkhácnhauđặcbiệ tchocáchệ nhúngcũngvìsựtácđộngcủa4nhântốnêutrên.Hầuhếtchúngđềucókiểudạngvà giaodiệnkhágiống nhaunhưngcơchếquảnlývàthựcthicáctácv ụbêntrongrất khácnhau.Mỗihệđiềuhànhđượcthiếtkếphụcvụtrựctiếpcácchứcnăngđặcthù phầncứngcủahệnhúngvàkhôngdễdàngsosánhđượcgiữachúngvới nhau. Hai thành phần chính trong thiết kế hệ điều hành là: phần hạt nhân (kernel) và các chươngtrìnhhệthống.Hạtnhânnóchínhlàphầnlõicủahệđiềuhành.Nóđượcsử dụngđể phụcvụchocácbộquảnlýquátrình,bộlậplịchbộquảnlýtàinguyênvàbộ quảnlývàora.Phầnhạtnhânđảmnhiệmchứcnănglậplịch,đồngbộvàbảov ệhệ thốngbởiviệcsửdụngsai,xửlýngắt…Chứcnăngđiềukhiểnchínhcủanólàphụcvụ điềukhiểnphầncứngbaogồmng ắt,cácthanhghiđiềukhiển, cáctừtrạngtháivàcác http://www.ebook.edu.vn 77 bộđịnhthờigian.Nónạpcácphầnmềmđiềukhiểnthiếtbịđểcungcấpcáctiệních chungvàphốihợpvớicáchoạtđộngvàoravớihệthống.Phầnhạt nhâncóvaitròđiều khiểnrấtquantrọngđểđảmbảotấtcảcácphầncủahệthốngcóthểlàmviệcổnđịnh vàthốngnhất. Haikiếntrúcthiếtkếphầnhạt nhânkinhđiểnnhấtlàkiếntrúcvihạtnhânvàđơnhạt nhân(monolithic).Cácvihạtnhâncungcấpcácchứcnăngđiềuhànhc ơbảncốtlõi(thô) theocơchếcácmoduletương đốiđộclậpđảmnhiệmcáctácvụcụthểvàchuyểnrờirất nhiềucácdịchvụđiểnhìnhđiềuhànhhệthốngthựcthitrongkhônggianngườisử dụng.Nhờcơchếnàymà cácdịchvụcóthểđượckhởitạohoặccấuhìnhlạimàkhông nhấtthiếtphảikhởitạolạitoànbộhệthống.Kiếntrúcvihạtnhâncungcấpđộantoàn caob ởivìdịchvụhệthốngchạyởtầngngườisửdụngvớihạnchếvềtruynhậpvàotài nguyêncủahệthốngvàcóthểđượcgiámsát.Kiếntrúcvihạtnhâncóthểđược xây dựngmộtcáchmềmdẻođểphùhợpvớicấuhìnhphầncứngkhácnhaumộtcáchllinh hoạthơnsovớikiểukiếntrúchạtnhânmonilithic.Tuynhiêndotínhđộclậ ptươngđối giữacácmodultrongvihạtnhânnêncầnthiếtphảicómộtcơchếtraođổithôngtinhay truyềnthônggiữacácmodulđóvìvậycóthểlàlýdolàmchậmtốc độvàgiảmtínhhiệu quảhoạtđộngcủahệthống.Đặcđiểmnổibậtvàcốtlõicủakiếntrúcvihạtnhânlà kíchthướcnhỏvàdễdàngsửađổicũngnhưxây dựnglinhhoạthơn.Cácdịchvụthực thiởtầngtrêncủahạtnhânvìvậyđạtđượcđộantoàncao.Kiếntrúcvihạtnhânđược pháttriển mạnhmẽtrongcáchệthốngđax ửlývídụnhưWindows2000,Machvà QNX. Kiểukiếntrúcmonolithiccungcấptấtcảchứcnăng/dịchvụchínhyếuthôngquamột quatrìnhxửlýđơnlẻ.Chínhvìvậykíchthướccủa chúngthườnglớnhơnkiểukiến trúcvihạtnhân.Loạihìnhkiếntrúcnàythườngđượcápdụngchủyếuchocácphần cứngcụthểmàhạtnhânmonolithiccósựtươngtáctr ựctiếpvớiphầncứngnhờvậymà khảnăngtốiưucũngdễdàngh ơnsovớiápdụngkiểukiếntrúcvihạtnhân.Chínhvì vậycũnglàlýdotạ isaokiếntrúcmonolithickhôngthểthayđổimềmdẻolinhhoạtnhư kiểuvihạtnhân.Vídụđiểnhìnhvềloạihìnhkiếntrúchạtnhânmonolithicbaogồm Linux,MacOS,vàDOS. Vìhệđiề uhànhcũngđòihỏivềtàinguyênvàkiêmcảchứcnăngquảnlýchúngvìvậy ngườithiếtkếcầnphảinắmđượcthôngtinvềchúngmộtcáchđầyđủ.Vídụnhưđối với hệthốngđiềuhànhchoSunMicrosystemSolarisyêuc ầutốithiểukhônggianbộnhớ trênđĩalà8MB;Windows2000yêucầukhoảnggấphailầnnhưvậy. 4.4 Hệ điều hành thời gian thực QNXlàmộtvídụđiểnhìnhvềhệthốngthờigianthựcRTOSđượcthiếtkếđểđápứng cácyêuc ầuvềlậplịchrấtkhắtkhe.QNXcũngchưathựcsựphùhợpđểcó thểđược thựcthichocáchệthốngnhúngbởivìnóđòihỏidunglượngbộnhớkhôngnhỏvà thườngphùhợpchocácứngdụngđòihỏivềđộantoànvàđộtincậylớn. 78 Hệthốngđiềuhànhthờigianthựclàhệđiềuhànhhỗtrợkhảnăngxâydựngcáchệ thốngthờigianthực. Hình4‐4:SosánhkiếntrúcRTOSvàOSchuẩn Hệthốngđiềuhànhvớiphầnlõilàhạtnhânphảiđảmnhiệmcáctácvụchínhnhưsau: Xửlýngắt Lưutrữngữcảnhchươngtrìnhtạithờiđiểmxuấthiệnng ắt Nhậndạngvàlựachọnđúngbộxửlývàphụcvụdịchvụngắt Điềukhiểnquátrình Tạovàkếtthúcquátrình/tácvụ Lậplịchvàđiềuphối hoạtđộnghệthống Địnhthời Điềukhiểnngoạivi Xửlýngắt Khởitạogiaotiếpvàora Hình4‐5:Cấutrúchệđiềuhànhthờigianthực Tùytheocơchếthựchiệnvàxâydựnghoạtđộngcủahạtnhânngườitaphânloạimột sốloạihình: http://www.ebook.edu.vn 79 (1)Hệthốngthờigianthựcnhỏ:Vớiloạinàycácphầnmềmđượcpháttriểnmàkhông cầncóhệđiềuhành,ngườilậptrìnhphảitựquảnlývàxửlýcácv ấnđềvềđiềukhiển hệthốngbaogồm: Xửlýngắt Điềukhiểnquátrình/tácvụ Quảnlýbộnhớ (2)Côngnghệđanhiệm Mỗiquátrìnhcómộtkhônggianbộnh ớriêng Các quátrìnhphảiđượcchianhỏthànhcácThreadcùngchiasẻkhônggianbộ nhớ. (3)Cácdịchvụcungcấpbởihạtnhân Tạovàkếtthúcquátrình/tácvụ Truyềnthống giữacácquátrình Các dịchvụvềđịnhthờigian Mộtsốcácdịchvụcungcấphỗtrợviệcthựcthiliênquanđếnđiềukhiểnhệ thống Đặcđiểmcơbảncủahạtnhânthờigianthựcđiểnhình: Kíchthướcnhỏ(lưutrữtoànbộtrongROM) Hệthốngngắt Khôngnhấtthiếtphảicócáccơchếbảovệ 9 Chỉhỗtrợphần kiểmtrachươngtrìnhứngdụng 9 Tăngtốcđộchuyểnngữcảnhvàtruyềnthônggiữacácquátrình 9 Khicácquátrìnhứngdụngđangthựchiệnthìcácyêucầuhệthốngđiề u hànhcóthểđượcthựchiệnthôngquacáclờigọihàmthayvìsửdụngcơ chếngắtmềm Vihạtnhân(Micro‐kernel):Baogồmmộttậpnhỏcácdịchvụhỗtrợ 9 Quảnlýquátrình 9 Cácdịchvụtruyềnthônggiữacácquátrìnhnếucần 9 Cácphầnmềmđiềukhiểnthiếtbịlàcácquátrìnhứngdụng Hạtnhânđiểnhìnhcơbả n Loạihạtnhânđơngiảnnhấtlàmộtvònglặpvôhạnthămdòcácsựkiệnxuất hiệntronghệthốngvàphảnứnglạitheosựthayđổinếucó. V ớimộtbộxửlýcấuhìnhnhỏnhất,khôngphảilúcnàonócũngcóthểlưucất ngữcảnhvìkhôngthểthayđổicontrỏngănxếphoặcvùngngănxếprấthạ n chế. Thayvìsửdụngcácthanhghithiếtbị,vònglặpthămdòcóthểgiámsátcác biếnmàchịusựthayđổicậpnhậtbởicácbộxửlýngắt. Hạtnhân cóthểđượcxâydựngsaochotấtcảcáctínhiệulogicđượcđiềukhiển bởivònglặpvànhịpđượcđiềukhiểnbởicácngắt. Cáctácvụlớncầnnhiềuthờ igianthựchiệncóthểđượcchianhỏthànhcáctác vụnhỏvàđượcthựchiệntạicácthờiđiểmkhácnhaunhờvàocơchếchuyểnvà sửdụngbộđếm. 80 Cáchạt nhânthựcthitheocơ chếngắtrất giốngvớiloạihạtnhânthựchiện theocơchếvònglặpthămdò.Nóxửlýtấtcảcáctácvụthôngquacácd ịchvụ ngắt. Cáchạtnhânlớnvàphứctạphơnsẽbaogồmmộtsốcácdịchvụphụphụcvụ choviệctruyềnthônggiữacácquátrình.Vànếuđượcbổsungđầ yđủnósẽtrở thànhmộthệđiềuhànhđầyđủ. Cáckiểuloạihạtnhâncơbản Hạtnhânthựchiệnvònglặpthămdò Hạtnhânthựchiệntheocơchếngắt Hạtnhânquátrìnhvậnhànhquátrình Việclựachọnloạihạtnhânnàohoàntoàntùythuộcvàocácbộxửlývàkíchthước phầnmềm,tuynhiênriêngloạihạtnhânvậ nhànhtheoquátrìnhkhôngphùhợpvới cácbộxửlýnhỏ. Hạtnhânquátrình Cáchạtnhânquátrìnhrõrànglàphứctạphơncáchạtnhânthựchiệntheocơchếthăm dòvàđiềukhiểnngắt.Cácđườngtruyềntínhiệulogicbêntrongcácquátrìnhvàcác dịchvụngắtđượctíchhợpvàthựchiệnthôngquaviệctruyềndữliệu. Hình4‐6:Môhìnhtrạngtháicủaquátrình Hạtnhânsẽphảiđảmnhiệmchứcnănglậplịchchocácquátrìnhtheođúngmôhình trạngthái. RUN:quátrìnhđượcthựchiện WAIT:cácquátrìnhchờmộtsựkiệnhoặc tínhiệuvàorakíchhoạtquátrình READY:cácquátrìnhsẵnsàngđượcthựchiện Cácphầntửthuộctínhcủamộtquátrình:Cácphầntửnàycầnthi ếtđểphụcvụcho việclậplịch.Vídụđốivớicơchếlậplịchtheomứcđộưutiênsẽyêucầuthôngtinsau vớimỗiquátrình: 9 Tên(địachỉbộnhớcủaphầntửquátrình) 9 Tr ạngthái:RUN,WAIT,READY 9 Mứcđộưutiên 9 Ngữcảnh(dùngcontrỏđểquảnlýlưucấtthôngtintrongngănxếp) . http://www.ebook.edu.vn 73 4 HỆ ĐIỀU HÀNH NHÚNG 4. 1 Hệ điều hành Nguồngốcrađờicủa hệ điều hànhlàđểđảmnhiệmvaitròtrunggianđểtươngtác trựctiếpvới phần cứngcủamáytính,phụcvụchonhiềuứngdụngđadạng.Cách ệ điều hànhcungcấpmộttậpcácchứcnăngcầnthiếtđểchophépcácgói phần mềm điều khiển phần . trêncácnền phần cứngđãcó. Đồngthờitránhđượcyêucầuvàhiểubiếtsâusắcvề phần cứngvàcóthểpháttriển dựatrêncácngônngữbậccao. Hệ thống điều hànhbảnchất cũnglàmộtloại phần mềmnhưngnókhácvớicácloại phần mềmthôngthường.Sựkhácbiệtđiểnhìnhlà hệ thống điều hànhđượcnạpvà thựcthiđầutiênkhi hệ thống bắtđầukhởiđộngvàđượcthựchiệntrựctiếpbởibộxử lýcủa hệ thống. Hệ thống điều hànhđượcviếtđểphụcvụ điều khiển bộxửlýcũng nhưcác. Nhưchúngtađãđượcbiếtđốivớicác hệ thống thờigianthực,yêucầuthiếtkếmột hệ điều hànhkháđặcbiệt. Hệ nhúng thờigianthựclạiyêucầu hệ điều hànhphảithực hiệnvớimộtnguồntàinguyênthườngrấthạnhẹp.Mặcdùkíchthướcbộnhớtíchhợp on‐chipsẽcóthểtănglêntrongtươnglainhưngvới sựpháttriểnhiệnnay hệ điều hành chocác hệ nhúng chỉnêncỡkhoảngnhỏhơn32Kbytes. Hệ thống điều hànhđảmnhiệmviệc điều khiển cácchứcnăngcơbảncủa hệ thống bao gồmchủyếulàquảnlýbộnhớ,ngoạivivàvàoragiaotiếpvới hệ thống phần cứng. Mộtđiểmkhácbiệtcơbảnnhưchúngtađãbiếtv ề hệ điều hànhvớicác phần mềm kháclànóthựchiệnchứcnăng điều khiển sựkiệnthựcthitrong hệ thống. Cónghĩalà nóthựchiệncáctácvụtheomệ nhlệnhyêuc