TinyOS是什么

Tiny OS是UC Berkeley（加州大学伯克利分校）开发的开放源代码 *** 作系统，专为嵌入式无线传感网络设计， *** 作系统基于构件（component-based）的架构使得快速的更新成为可能，而这又减小了受传感网络存储器限制的代码长度。Tiny OS是一个具备较高专业性，专门为低功耗无线设备设计的 *** 作系统，主要应用于传感器网络、普适计算、个人局域网、智能家居和智能测量等领域。

1）特性，Tiny OS的如下特性决定了其在传感器网络中的广泛应用，使其在物联网中占据了举足轻重的地位。

a.相对于主流 *** 作系统成百上千MB的庞大体积来说，Tiny OS显得十分迷你，只需要几KB的内存空间和几十KB的编码空间就可以运行的起来，而且功耗较低，特别适合传感器这种受内存、功耗限制的设备。

b.Tiny OS本身提供了一系列的组件，包括：网络协议、分布式服务器、传感器驱动及数据识别工具等，使用者可以通过简单方便的编制程序将多个组件连接起来，用来获取和处理传感器的数据并通过无线电来传输信息。

c.Tiny OS在构建无线传感器网络时，通过一个基地控制台控制各个传感器子节点，聚集和处理各子节点采集到的信息。Tiny OS只要在控制台发出管理信息，然后由各个节点通过无线网络互相传递，最后达到协同一致的目的。

2）应用：

Tiny OS是一个开源的 *** 作系统，所有人都可查看和修改Tiny OS的源代码，参与到Tiny OS及配套软件的开发，并应用到商业和工业领域中。在众多参与者的协作下，Tiny OS于2012年发布了的V2.1.2版本，并桐皮消在2013年将Tiny OS上线到Github，供全球的参与者下载，平均下载量握烂已经高达3.5万次/年。

Tiny OS已经有很多产品，例如：用于神经信号接收、调解、显示的接收器、用于能源领域中的石油和气体监控、用于传感网络的控制和优化、用于局知无线传感网络进行健康监测等。

参考：http://baike.baidu.com/link?url=8I6_rhZnhHCuDp6edqASHA-bVTlc70fhnNcMLPMr0IA5dOTQIW7-wa_-XTMpuXYbyrQhnquw2uKTphpKGpqc6a

无线传感器网络中常用的网络仿真软件平台有OPNET、OMNET++、NS2、TOSSIM等。OPNET是一个强大的、面向对象的、离散事件驱动的通用网络仿真环境。作为一个全面的集成升差开发环境，在无线传输方面的建模能力涉及仿真研究的各阶段，包括模型设计、仿真、数据搜集和数据分析，所有的无线特性与高层协议模型无缝连接。TinyOS是一种面向WSN的新型 *** 作系统。TinyOS采用了轻量级线程技术、主动消息通信技术、组件化编程技术，它是一个基于事件驱动的深度嵌入式 *** 作系统。TOSSIM是一种基于嵌入式TinyOS *** 作系统的WSN节点仿真环境的实现代表，源码公开，主要应用于MICA系列的WSN节点。其仿真应用随同TinyOS被编译进事件驱动的模拟仿真器。者哪OMNET++是一种开源的基于组件的模块化的开放网络仿真平台，近年来在科学和工业领域逐渐流行。作为离首笑码散事件仿真器，其具备强大完善的图形界面接口和可嵌入式仿真内核，运行于多个 *** 作系统平台，可以简便定义网络拓扑结构，具备编程、调试和跟踪支持等功能，主要用于通信网络和分布式系统的仿真。

WinCE

WinCE是微软公司嵌入式、移动计算平台的基础，它是一个开放的、可升级的32位嵌入式 *** 作系统，是基于掌上型电脑类的电子设备 *** 作系统，它是精简的 Windows 95，Win CE的图形用户界面相当出色。WinCE是从整体上为有限资源的平台设计的多线程、完整优先权、多任务的 *** 作系统。它的模块化设计允许它对于从掌上电脑到专用的工业控制器的用户电子设备进行定制。 *** 作系统的基本内核需要至少200K的ROM。

一般来说，一个WinCE系统包括四层结构：应用程序、WinCE内核映像、板级支持包（BSP）、硬件平台。而基本软件平台则主要由 WinCE系统内核映像（OS Image）和板卡支持包（BSP）两部分组成。因为WinCE系统是一个软硬件紧密结合的系统，因此即使CPU处理器相同，但是如果开发板上的外围硬件不相同，这个时候还是需要修改BSP来完成一个新的BSP。因此换句话说，就是WinCE的移植过程主要是改写BSP的过程。

Android

Android 是一个包括 *** 作系统，中间件以及一些重要应用程序的专门针对移动设备的层次结构的软件集。Android 作为一个完全开源的 *** 作系统，是由 *** 作系统Linux、中间件以及核心应用程序组成的软件栈。通过 android SDK 提供的 API 以及相应的开发工具， 程序员可以很方便的开发android平台上的应用程序。其整个系统由应用程序，应用程序框旁肆架，应用程序库，Android运行库，Linux内核 （Linux Kernel）五个部分组成。Android *** 作系统内置了一部分应用程序， 包括电子邮件客户端、SMS程序、日历、地图、浏览器、通讯录以及其他的程序，值得一提的是这些所有的程序都是用java编写的。

移植的主要的工作是驱动，硬件抽象层的移植。为了更好地理解和调试系统，也应该适当地了解上层对硬件抽象层的调用情况。

TInyOS

TInyOS是一个开源的嵌入式 *** 作系统，它是由加州大学的伯利克分校开发出来的，主要应用于无线传感器网络方面。程序采用的是模块化设计，所以它的程序核心往往都很小，一般来说核心代码和数据大概在400 Bytes左右，能够突破传感器存储资源少的限制。TInyOS提供一系列可重用的组件，一个应用程序可以通过连接配置文件（A Wiring Specification）将各种组件连接起来，以完成它所需要的功能。

嵌入式实时 *** 作系统（RTOS）

在工业控制、键颤 军事设备、航空航天等领域对系统的响应时间有苛刻的要求，这就需要使用实时系统。当外界事件或数据产生时，能够稿启败接受并以足够快的速度予以处理，其处理的结果又能在规定的时间之内来控制生产过程或对处理系统作出快速响应，并控制所有实时任务协调一致运行的嵌入式 *** 作系统。故对嵌入式实时 *** 作系统的理解应该建立在对嵌入式系统的理解之上加入对响应时间的要求。

FreeRTOS

FreeRTOS是一个迷你 *** 作系统内核的小型嵌入式系统。作为一个轻量级的 *** 作系统，功能包括：任务管理、时间管理、信号量、消息队列、内存管理、记录功能等，可基本满足较小系统的需要。FreeRTOS任务可选择是否共享堆栈，并且没有任务数限制，多个任务可以分配相同的优先权。相同优先级任务的轮转调度，同时可设成可剥夺内核或不可剥夺内核。

FreeRTOS 的移植主要需要改写如下三个文件。1.portmacro.h 2.port.c 3. port.asm

μTenux

μTenux基于ARM微控制器平台，对uT最适用于ARM Cortex M0-M4系列的微控制器，代码开源、免费，是一个功能强大的抢占式实时多任务 *** 作系统。μTenux除具有实时嵌入式 *** 作系统的一般特性：可移植性，可固化，可裁剪等特性以外，它还具有如下优点：（1）微内核。无MMU， ROM/RAM占用量小，所占ROM最大60KB，最小10KBRAM最大12KB，最小2KB（2）开源免费（3）支持所有32位ARM7/9和 Cortex M系列的微控制器（4）可配置多达到256个任务以及140个任务优先级（5）有良好的商业支持， T-Engine论坛进行总的维护。

移植主要包括：芯片系统时钟移植，外设移植和通用输出/输入端口的移植以及看门狗模块移植。由于考虑到内核代码的重要性以及其在整个移植中的重要意义，且为了整个系统有更好的实时性，可选用汇编语言编写 *** 作系统的启动代码。

VxWorks

VxWorks系统提供多处理器间和任务间高效的信号灯、消息队列、管道、网络透明的套接字。实时系统的另一关键特性是硬件中断处理。为了获得最快速可靠的中断响应，VxWorks系统的中断服务程序ISR有自己的上下文。VxWorks实时 *** 作系统由400多个相对独立的、短小精炼的目标模块组成，用户可根据需要选择适当模块来裁剪和配置系统，这有效地保证了系统的安全性和可靠性。系统的链接器可按应用的需要自动链接一些目标模块。这样，通过目标模块之间的按需组合，可得到许多满足功能需求的应用。

移植过程可以参考网络上一些BSP代码，BSP的英文全称为board support package，即板级支持包，它的作用是针对特殊的硬件平台，为VxWorks内核提供 *** 作的接口。

μClinux

嵌入式Linux 作为一个开放源代码的 *** 作系统，以价格低廉、功能强大又易移植的特性正在被广泛应用，μClinux是专门针对没有MMU的处理器而设计的嵌入式 Linux，非常适合中低端嵌入式系统的需求。 在GNU通用公共许可证的授权下，μClinux *** 作系统的用户可以使用几乎所有Linux的API函数，不会因为没有内存管理单元MMU而受到影响而且，μClinux在标准的Linux基础上进行了适当的裁剪和优化，形成了一个高度优化的、代码紧凑的嵌入式Linux，体积小了，但是仍然保留了 Linux的大多数的优点，比如稳定性好、强大的网络功能、良好的可移植性、完备的文件系统支持功能、以及标准丰富的应用程序接口API等，可以支持类似 ARM7TDMI等类型多的小巧玲珑的中央处理器。

eCos

eCos中文翻译为嵌入式可配置 *** 作系统或嵌入式可配置实时 *** 作系统。适合于深度嵌入式应用，主要应用对象包括消费电子、电信、车载设备、手持设备以及其他一些低成本和便携式应用。eCos是一种开发源代码软件，无任何版权费用。 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。

eCos的软件分了若干的模块，移植工作主要在他的hal层进行，所谓hal（硬件抽象层）就是把和硬件相关的软件凑到一起。

μC/OS-II

μC /OS-II是一个完整的、可移植、可固化、可裁剪的占先式实时多任务内核。μC/OS-II绝大部分的代码是用ANSI的C语言编写的，包含一小部分汇编代码，使之可供不同架构的微处理器使用。其结构小巧简洁且支持抢占式的多任务调度与管理。此实时 *** 作系统管理任务数多达64个，且提供内部程序存储器管理、系统运行时间管理、多任务实时调度与管理等功能。由于它的作者占用和保留了8个任务，所以留给用户应用程序最多可有56个任务。赋予各个任务的优先级必须是不相同的。这意味着μC/OS-II不支持时间片轮转调度法。μC/OS-II为每个任务设置独立的堆栈空间，可以快速实现任务切换。

将μC/OS-II *** 作系统移植到目标处理器上，需要从硬件和软件两方面来考虑。硬件方面，目标处理器需满足以下条件：

①处理器的C编译器能产生可重入代码

②用C语言可以开/关中断

③处理器支持中断，并且能够产生定时中断（通常在10～1000 Hz之间）

④处理器能够支持容纳一定量数据的硬件堆栈

⑤处理器有将堆栈指针和其他寄存器读出和存储到堆栈或内存中的指令。

软件方面，主要是一些与处理器相关的代码移植，其分布在OS_CPU.H、OS_CPU_C.C和OS_CPU_A.ASM这3个不同的文件中。

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