嵌入式系統是以嵌入式計算機為核心，面向用戶、面向產品、面向應用，軟硬件可裁減的，適用于對功能、可靠性、體積、成本、功耗等綜合性能有嚴格要求的計算機系統。隨著嵌入式系統的廣泛應用，傳統的前/后臺程序開發機制已經不能滿足日益復雜和荷記得的實現要求，因而現場常常采用嵌入式產時操作系統PROS(Real TIme OperaTIon System)開發實時多任務系統。嵌入式實時操作系統一般可以提供多任務的任務調度、時間管理、任務間通信和同步以及內存管理MMU(Memory Manager Unit)等重要服務，使得嵌入式應用程序易于設計和擴展。采用RTOS可以使嵌入式產品更可靠、開發周期更短。在嵌入式應用中使用RTOS已經成為當前嵌入式應用的一個熱點。

完成簡單功能的嵌入式系統一般不需要操作系統。如，以前許多MCS51系列單片機組成的小系統就只是利用軟件實現簡單的控制環路;但是隨著所謂后PC時代的來臨，嵌入式系統設計日趨復雜，嵌入式操作系統就必不可少了。

嵌入式RTOS在系統實時高效性、硬件的相關依賴性、軟件固化以及應用的專業性等方面具有較為突出的優勢。一般而言，嵌入式操作系統不同于一般意義的計算機操作系統，它有占用空間小、執行效率高、方便進行個性化定制和軟件要求固化存儲等特點。

UC/OS和uClinux操作系統是用兩種性能優良、源碼公開且被廣泛應用的免費嵌入式操作系統，可以作為研究實時操作系統和非實時操作系統的典范。

uC/OS

uC/OS II(Micro Control OperaTIon System Two)是一個可以基于ROM運行的、可裁減的、搶占式、實時多任務內核，具有高度可移植性，特別適合于微處理器和控制器，是和很多商業操作系統性能相當的實時操作系統(RTOS)。為了提供最好的移植性能，uC/OS II最大程度上使用ANSI C語言進行開發，并且已經移植到近40多種處理器體系上，涵蓋了從8位到64位各種CPU(包括DSP)。

uC/OS II可以簡單的視為一個多任務調度器，在這個任務調度器之上完善并添加了和多任務操作系統相關的系統服務，如信號量、郵箱等。其主要特點有公開源代碼，代碼結構清晰、明了，注釋詳盡，組織有條理，可移植性好，可裁剪，可固化。內核屬于搶占式，最多可以管理60個任務。從1992年開始，由于高度可靠性、移植性和安全性，uC/OS II已經廣泛使用在從照相機到航空電子產品的各種應用中。

μC/OS-II實時多任務操作系統內核被廣泛應用于微處理器、微控制器和數字信號處理器。 μC/OS-II 的前身是μC/OS，最早出自于1992 年美國嵌入式系統專家Jean J.Labrosse 在《嵌入式系統編程》雜志的5 月和6 月刊上刊登的文章連載，并把μC/OS 的源碼發布在該雜志的BBS 上。

uCLinux

uCLinux表示Micro-Control Linux，即“微控制器領域中的Linux系統”，是Lineo公司的主打產品，同時也是開放源碼的嵌入式Linux的典范之作。uCLinux主要是針對目標處理器沒有存儲管理單元MMU(Memory Management Unit)的嵌入式系統而設計的。它已經被成功地移植到了很多平臺上。由于沒有MMU，其多任務的實現需要一定技巧。

uClinux從Linux 2.0/2.4內核派生而來，沿襲了Linux的絕大部分特性。它通常用于具有很少內存或Flash的嵌入式操作系統。在GNU通用許可證的保證下，運行uClinux操作系統的用戶可以使用幾乎所有的Linux API函數。由于經過了裁剪和優化，它形成了一個高度優化，代碼緊湊的嵌入式Linux。

它具有體積小、穩定、良好的移植性、優秀的網絡功能、完備的對各種文件系統的支持，以及豐富的API函數等優點。uClinux與Linux在兼容性方面表現出色，uClinux除了不能實現fork()外，其余uClinux的API函數與標準Linux完全相同。

兩種嵌入式操作系統主要性能比較

嵌入式操作系統是嵌入式系統軟硬件資源的控制中心，它以盡量合理的有效方法組織多個用戶共享嵌入式系統的各種資源。其中用戶指的是系統程序之上的所有軟件。所謂合理有效的方法，指的就是操作系統如何協調并充分利用硬件資源來實現多任務。復雜的操作系統都支持文件系統，方便組織文件并易于對其規范化操作。

嵌入式操作系統還有一個特點就是針對不同的平臺，系統不是直接可用的，一般需要經過針對專門平臺的移植操作系統才能正常工作。進程調度、文件系統支持和系統移植是在嵌入式操作系統實際應用中最常見的問題，下文就從這幾個角度入手對uc/os和uclinux進行分析比較。

進程調度

任務調度主要是協調任務對計算機系統內資源(如內存、i/o設備、cpu)的爭奪使用。進程調度又稱為cpu調度，其根本任務是按照某種原則為處于就緒狀態的進程分配cpu。由于嵌入式系統中內存和i/o設備一般都和cpu同時歸屬于某進程，所以任務調度和進程調度概念相近，很多場合不加區分，下文中提到的任務其實就是進程的概念。

進程調度可分為“剝奪型調度”和“非剝奪型調度”兩種基本方式。所謂“非剝奪型調度”是指：一旦某個進程被調度執行，則該進程一直執行下去直至該進程結束，或由于某種原因自行放棄cpu進入等待狀態，才將cpu重新分配給其他進程。所謂“剝奪型調度”是指：一旦就緒狀態中出現優先權更高的進程，或者運行的進程已用滿了規定的時間片時，便立即剝奪當前進程的運行(將其放回就緒狀態)，把cpu分配給其他進程。

作為實時操作系統，uc/os是采用的可剝奪型實時多任務內核。可剝奪型的實時內核在任何時候都運行就緒了的最高優先級的任務。uc/os中最多可以支持64個任務，分別對應優先級0~63，其中0為最高優先級。調度工作的內容可以分為兩部分：最高優先級任務的尋找和任務切換。

其最高優先級任務的尋找是通過建立就緒任務表來實現的。uc/os中的每一個任務都有獨立的堆棧空間，并有一個稱為任務控制塊tcb(task control block)數據結構，其中第一個成員變量就是保存的任務堆棧指針。任務調度模塊首先用變量ostcbhighrdy記錄當前最高級就緒任務的tcb地址，然后調用os_task_sw()函數來進行任務切換。