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1、 毕业论文（设计）题目：基于ARM的嵌入式监控终端的设计与实现 2014年 5月基于ARM的嵌入式监控终端的设计与实现摘要 在微电子技术、计算机技术、多媒体技术和网络技术的巨大推动和整个社会信息化程度提升的特殊背景下，视频监控获得了极大地关注和迅猛的发展。视频监控的应用范围不再局限在一般的公共场所安全防范，企业生产经营监控、道路交通智能化管理、家庭安全监控等新的领域也受到了广泛的应用。无线通信技术特别是第三代移动通信技术的发展更是为视频监控提供了更加灵活方便的组网方式。同时在现代数字信号处理技术和人工智能技术的巨大推动下，目前的监控系统己经发展到了智能化的阶段。本文正是基于这种应用背景，设计了
2、一款基于ARM的嵌入式监控终端。本文所设计的监控终端主要有以下部分组成:视频采集模块，视频处理模块，中心控制模块，无线传输模块组成。系统整体设计方案采用ARM与专用视频处理芯片相结合，ARM完成网络管理和进程管理等任务，而视频芯片完成原始数据的H.264压缩。监控终端通过3G网络与后台控制中心完成数据交互，基本适应了现代社会对视频监控的基本要求。本论文主要完成的工作和创新点如下:1.通过对系统功能的分析，介绍了嵌入式视频监控终端整体方案的选择，在系统硬件架构选择上采用ARM与视频处理芯片相结合的方式，改变了传统的单芯片处理数据的模式，大大提高了系统的性能。在编码方式上，采用了压缩比率更高的H.
3、264压缩方案，传输的图像相比较以前的MPEG方案质量更加的好，并且数据量很小，在以流量计费的3G时代，更加凸显了本终端的优势。在组网方式上，采用3G方式进行组网，相比较以前的监控终端，在组网方式上更加的灵活方便，更加容易扩展和升级。2.针对本文选择的芯片，完成了采集模块，视频处理模块，中央控制模块和无线传输模块以及PCI通信接口的电路设计，给出了本文所设计的监控终端的原理图和实物图。并且根据以往经验和本终端设计遇到的实际问题，对PCB设计中可能遇到的技术难点进行了总结和归纳。3.构建了基于SL3512的软件开发平台，对主要的步骤和流程进行了全面的阐述，在引导程序boot loader的选择上
4、，创新性的采用了依赖于SL3512设计的SLboot，并且对它的启动和运行过程进行了细致的说明。4.对嵌入式终端驱动程序的开发流程和基本原理进行了全面的阐述，在一定程度上弥补了以前嵌入式终端设计的不足，针对本终端完成了ARM处理器与视频视频处理模块通信的PCI驱动程序的开发和加载。5.完成了基于FH8735软件工具开发包SDK实时视频点播和动态监测等定制化模块的开发，在一定程度上弥补了国内视频监控终端对动态监测和遮挡报警等重要功能的空白，基本满足了当代社会对嵌入式系统智能化的要求。对无线传输模块的数据链路层，网络层所需要的协议和基本原理进行了深入的研究，并且给出了具体的实现方案，对于嵌入式系统
5、的开发具有一定的指导意义。6.最后对本文监控终端所涉及的主要应用领域和未来的研究方向进行总结和展望，对进一步需要补充和完善的地方进行了说明。关键词：监控终端、第三代移动通信、ARM;Linux、PCI、套接字分类号：TN911Designandimplementoftheembeddedmonitoringterminalbasedon ARM AbstractThevideomonitoringaregreatlyconcernedaboutandrapidlydevelopedintheparticularcontextofthehugepromotionofmicro-electroni
6、cstechnology,computertechnology,multimediatechnologyandnetworktechnology,andthepromotionofinformationtechnologyofthewholesociety.Theapplicationsofvideomonitoringarenolongerconfinedtothegeneralsecurityofpublicplaces.Productionandoperationmonitoring,intelligentroadtrafficmanagementandhomesecuritymonit
7、oringhavebeenwidelyused.Thedevelopmentofwirelesscommunicationtechnology,especiallythethirdgenerationmobilecommunicationtechnology,ismoreflexibleandconvenientforvideomonitoring.Meanwhile,thecurrentmonitoringsystemhasbeendevelopedtothestageofintelligenceundertheboostofthemoderndigitalsignalprocessingt
8、echnologyandartificialintelligencetechnology.AnARM-basedembeddedcontrolterminalisdesignedbasedonthisapplicationbackground.MonitoringTerminaldesignedmainlycontainsfourcomponents,theyarevideocapturemodule,thevideoprocessingmodule,thecentralcontrolmoduleandthewirelesstransmissionmodules,respectively.Th
9、eoverallsystemdesignedusestheARMcombinedwiththespecialvideoprocessingchip.ThetaskofnetworkandprocessmanagementcanbeachievedbyARM.TheH.264compressionoftherawdatacanbecompletedbythevideochip.Dataexchangescanbecompletedbymonitoringterminalthroughthe3Gnetworkandbackstagecontrolcenter,whichbasicallyadapt
10、edtothebasicrequirementsofmodernsocietyonthevideomonitor.Theworkandinnovationofthispaperaremainlyasfollows:(1)Byanalyzingthesystemfunctions,thechoiceoftheoverallprogramforembeddedvideomonitoringterminalisdescribed.ThechoiceofsystemarchitectureusingacombinationofARMandvideoprocessingchip,theperforman
11、ceofthesystemhasgreatlyimprovedbychangingtraditionaldataprocessingmodeforsingle-chip.AhighercompressionratioofH.264compressionschemeisusedtoencode,thequalityofimagetransmittedismuchbetterandsmalleramountofdatacomparedtothepreviousMPEGprogram.Theadvantagesoftheterminalaremoreprominentinthe3Geraoftraf
12、ficaccounting.Innetworking,the3Gwaynetworkisused,whichismoreflexible,easiertoexpandandupgradecomparedtothepreviousmonitoringterminals.(2)Theacquisitionmodule,thevideoprocessingmodule,thecentralcontrolmoduleandhewirelesstransmissionmodulesandPCIcommunicationinterfacecircuitaredesignedbasedonthechipse
13、lected.Thentheschematicandphysicalgraphsofthemonitoringterminalaregiven.TechnicaldifficultiesencounteredinthePCBdesignandinductionsaresummarizedaccordingtopracticalproblemsencounteredinthepastexperienceandtheprocessofterminaldesign.(3)AsoftwaredevelopmentplatformisbuiltbasedontheSL3512,andthedetails
14、tepsandprocessesaregiven.Inthechoiceofbootloader,theSLbootdependingontheSL3512designisused.Itsstartandrunningprocessisdescribedindetail.(4)Thedevelopmentprocessandthebasicprinciplesofembeddedterminaldriverarecomprehensivelyproposed,whichcompensatefortheapplicationdesigndeficienciesofthepreviouslyemb
15、eddedterminaltoacertainextent.ThedevelopmentandloadoftheARMprocessorandvideoprocessingPCIdrivermoduleareachieved.(5)SDKreal-timevideodemandedanddynamicmonitoringmodulebasedontheFH8735softwaretoolarecompletelydeveloped.Toacertainextent,itcompensatesfortheblankofthedomesticVideoMonitoringTerminalonthe
16、dynamicmonitoringandocclusionalarmfunction,whichmeetthebasiccontemporarysocietyofintelligentembeddedsystemsrequirements.Thewirelesstransmissionmodule,thedatalinklayer,networklayerprotocolsandthebasicprinciplesarestudiedindepth,andspecificimplementationsaregiven.Ithasaguidingsignificanceforthedevelop
17、mentofembeddedsystems.(6)Finally,themainapplicationareasaresummarizedandfutureresearchdirectionisoutlookedofthemonitoringterminal,andsupplementandimproveisproposedtothefurtherneed.Keywords：monitoringterminal、3G、ARM、Linux、PCI、socketClassification、TN911目 录第一章 绪论81.1视频监控系统的发展历程81.2嵌入式监控系统的发展趋势10第二章系统整体
18、方案设计122.1系统整体架构122.2硬件整体架构的选择122.2.1主流微处理器132.2.2ARM微处理器的优点142.2.3本终端中央架构152.3操作系统的选择162.4传输网络的选择192.5视频压缩标准的选择21第三章嵌入式终端硬件模块的设计243.1整体架构243.2视频采集模块243.3视频处理模块263.4中心控制模块283.5PCI接口电路设计293.6电源模块31第四章终端软件平台的构建334.1Linux嵌入式开发简介334.2SL3512Linux开发环境的搭建334.3控制台软件的选择344.4BootLoader简介344.5根文件系统35第五章监控终端软件系统
19、开发365.1软件整体架构概述365.2终端驱动程序开发375.2.1Linux下设备驱动程序简介375.2.2驱动程序开发原理385.2.3终端PCI接口驱动395.2.4驱动程序的编译和加载405.3终端网络层的实现405.4基于RBAC权限管理的后台监控42第六章总结和展望436.1本文主要工作436.2研究展望44参考文献45致 谢47第一章 绪论1.1视频监控系统的发展历程自20世纪80年代以来，视频监控系统在我国各领域蓬勃发展，视频监控已经深入到社会公共安全的每一个角落。伴随着视频监控系统从以矩阵为核心代表的模拟监控系统，跨越终端以硬盘录像机为代表的半数字化监控系统，到目前前端以网
20、络视频为代表的全数字监控系统，各项新技术、新产品从无到有从非主流到主流，引领着视频监控行业不断向前发展。第一代视频监视系统是指以矩阵为核心的传统模拟监控系统，系统主要由模拟摄像机专用视频电缆、切换矩阵、监视器、模拟录像设备及盒式录像带等构成。系统只是解决小范围，短距离的监控雳求。其系统特点：1）视频信号的采集、传输、存储均为模拟形式；质量高；2）经过几十年的发展，相应技术成熟。其存在很多明显的缺点：1）范围有限；距离有限，无法进行远程管理、访问；2）系统增扩容难度大，成本高；3）大量磁带存储、人工手动查询，管理维护复杂；4）无法与其它安防系统有效集成。第二代视频监控系统是指以硬盘录像机为代表的
21、半数字化监控系统，系统的显著优势在于充分发挥了计算机技术的功能，为用户提供了更人性化的测览、管理方式。在很多方面解决了模拟矩阵技术无法解决的难题，是第一代技术的延伸。其系统特点：1）视频、音频信号的采集、存储为数字形式，质量较高；2）存储的数字化，大大提高用户对录像信息的处理及查询能力；3）向下兼容，可实现对第一代模拟监控产品的升级改造；4）硬盘录像系统功能的网络化及光端机的出现解决了视频图像远距离传输的问题，使人们对远距离大范围监控以及视频资源共享的迫切需求得到了满足；5）嵌入式硬盘录像系统的出现为用户提供了更高的可靠性、更简易的安装方便；其优势使其得到广泛应用。可以说硬盘录像技术的成熟大大
22、加快的视频监控民用化的趋势，并得以大范围的应用，而又正是在大范围应用的大潮中，其不足之处暴露了出来。1）硬盘录像系统仍未摆脱第一代模拟监控的影响，从监控点到中心为模拟方式传输，需铺设电缆或光缆，系统越大建设成本越高，不易维护且维护费用较大；2）单机容量有限，在大型系统中，不适用于集中录像，录像文件的统一管理不便；3）硬盘录像系统网络化功能有限，大范围应用管理、维护复杂。第三代视频监控系统是指以前端网络视频为代表的全数字视频监控系统，视频从前端图像采集、传输即为数字信号，并以网络为传输媒介，实现视频在网上的传输，并通过设在网上相应的功能控制主机来实现对整个监控系统的浏览、控制与存储。其系统特点：
23、1）堆叠式的结构，高度的灵活性、可扩性，支持任意网络拓补结构；2）更加经济高效的基础架构，简化了管理层次，节省了大量线材；3）安装维护便捷、解决方案多样；4）视频的无损交换、复制与存储，无距离限制，网达即达；5）充分利用已有成熟TCPIP网络技术，接入方式多样；6）便于和现有应用和新建应用的有效集成；实现多网合一。正是由于网络视频产品的诸多优势所在，近几年网络视频产品得到了广大用户和工程商的信赖，驶入了应用的快车道，在各领域得到了大范围的推广应用，并在慢慢替代传统视频产品，成为市场的主流。与此间时，传统的模拟产品也开始了网络化之路。一些公司利用其丰富的产品线，扎实的研发功底，在业界率先推出众多
24、网络一体化产品，如：网络摄像机网络一体球网络矩阵网络键盘网络报警主机网络切换器网络门禁等等。1.2嵌入式监控系统的发展趋势信息时代，数字时代使得嵌入式产品获得了巨大的发展契机，为嵌入式市场展现了美好的前景，同时也对嵌入式生产厂商提出了新的挑战，从中我们可以看出未来嵌入式系统的几大发展趋势：嵌入式开发是一项系统工程，因此要求嵌入式系统厂商不仅要提供嵌入式软硬件系统本身，同时还需要提供强大的硬件开发工具和软件包支持。目前很多厂商已经充分考虑到这一点，在主推系统的同时，将开发环境也作为重点推广。比如三星在推广Arm7，Arm9芯片的同时还提供开发板和板级支持包（BSP），而WindowCE在主推系统
25、时也提供EmbeddedVC+作为开发工具，还有Vxworks的Tonado开发环境，DeltaOS的Limda编译环境等等都是这一趋势的典型体现。当然，这也是市场竞争的结果。网络化、信息化的要求随着因特网技术的成熟、带宽的提高日益提高，使得以往单一功能的设备如电话、手机、冰箱、微波炉等功能不再单一，结构更加复杂。这就要求芯片设计厂商在芯片上集成更多的功能，设计师们一方面采用更强大的嵌入式处理器如32位、64位RISC芯片或信号处理器DSP增强处理能力，同时增加功能接口，如USB，扩展总线类型，如CANBUS，加强对多媒体、图形等的处理，逐步实施片上系统（SOC）的概念。软件方面采用实时多任务
26、编程技术和交叉开发工具技术来控制功能复杂性，简化应用程序设计、保障软件质量和缩短开发周期。网络互联成为必然趋势。未来的嵌入式设备为了适应网络发展的要求，必然要求硬件上提供各种网络通信接口。传统的单片机对于网络支持不足，而新一代的嵌入式处理器已经开始内嵌网络接口，除了支持TCP/IP协议，还有的支持IEEE1394、USB、CAN、Bluetooth或IrDA通信接口中的一种或者几种，同时也需要提供相应的通信组网协议软件和物理层驱动软件。软件方面系统系统内核支持网络模块，甚至可以在设备上嵌入Web浏览器，真正实现随时随地用各种设备上网。未来的嵌入式产品是软硬件紧密结合的设备，为了减低功耗和成本，
27、需要设计者尽量精简系统内核，只保留和系统功能紧密相关的软硬件，利用最低的资源实现最适当的功能，这就要求设计者选用最佳的编程模型和不断改进算法，优化编译器性能。提供友好的多媒体人机界面嵌入式设备能与用户亲密接触，最重要的因素就是它能提供非常友好的用户界面。图像界面，灵活的控制方式，这要求使得嵌入式软件设计者要在图形界面，多媒体技术上花费更多的精力。手写文字输入、语音拨号上网、收发电子邮件以及彩色图形、图像都会使使用者获得自由的感受。第二章系统整体方案设计2.1系统整体架构嵌入式系统(EmbeddedSystem)是一个以应用为中心、以计算机，电子半导体，电子技术为基础，软件硬件可定制的，针对应用
28、系统对低功耗，低成本，有苛刻要求的专用计算机系统。嵌入式视频监控终端是嵌入式系统的典型产品，它所应用的监控领域也是嵌入式系统的主要应用的领域之一。从它的定义我们不难看出：它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视和管理等功能。嵌入式系统具有软件代码少、高度自动化、响应速度快等特点，特别适合于要求实时和多任务处理的场合本文所设计的嵌入式视频监控终端主要完成视频数据的采集、频数据的压缩、络接入、协议的封装等功能。它主要由中央微处理器及其外围设备、嵌入式操作系统为核心的软件平台以及相应的应用程序组成。本文所设计的嵌入式视频监控
29、终端以及所涉及的视频监控系统的整体架构如图2-1所示：嵌入式视频监控终端传输网络后台控制中心图2-1视频监控系统基本框架2.2硬件整体架构的选择嵌入式微处理器是嵌入式视频监控终端的CPU，它的性能的好坏直接关系到本系统整体的性能，是硬件选择中最重要的一部分。选择一款合适的处理器，不但能起到事半功倍的作用，甚至有可能发挥的效用都是自己意想不到的。在现在的微处理器领域，有很多的嵌入式处理器能够供我们选择，现在我们就对这些常用的处理器做一下简单的介绍。2.2.1主流微处理器（1）ARM微处理器ARM微处理器是基于英国全球领先32位RISC(精简指令集计算机)微处理器知识产权设计供应商的ARM公司内核
30、所生产的一类微处理器的统称，对高性能、低成本、低功耗有着苛刻要求的嵌入式产品提供了完成的芯片级解决方案。这类处理器的应用领域十分的广泛，并且获得了巨大的成功，已经逐渐成为移动通信、手持设备、多媒体数字消费嵌入式解决方案的RISC标准。（2）MIPS处理器MIPS处理器是由MIPS公司自主研发的针对高性能，高档次的嵌入式应用而开发的一类处理器的统称18。MIPS公司自成立之日起，就相继开发出了一系列优秀的芯片，并开发了与之配套的软件技术，在很多领域获得了巨大的成功，特别是在工业控制领域比如说智能机器人方面发挥出了自己独特的优势。但是在针对手持终端设备这一块，它的价位比较高，并且与之相关的软件支撑
31、也略显不足，因此在本设计中，虽然这个处理器也是很好的选择，但是考虑到成本和二次开发的可操作性上，暂时没有用MIPS处理器。（3）PowerPC处理器由IBM、Apple和Motorola公司开发的PowerPc处理器也是位处理器领域极具代表性的芯片之一，并且其架构具有可伸缩性好，方便灵活的优势，在许多对性能要求很高的场合发挥了其独特的优势。但是这款处理器功耗比较大，一般不适合于对低功耗要求的比较高的移动设备的应用上，因此本设计暂时不考虑这款处理器。（4）x86处理器X86处理器是基于CISC(复杂指令集计算机)架构的处理器，曾经在通用电脑的应用方面获得了巨大的成功，至今为止仍然是计算机领域最具
32、优势的处理器。但是其成本较高，并且指令反复复杂，另外芯片的体积比较大，因此不符合本设计终端对体积轻便的要求，暂时不考虑X86处理器作为本终端的中央CPU。表2-2中列出了主要的嵌入式微处理器的特性。处理器类型处理器价格处理器性能应用场合ARM低功耗低 性能较高应用范围广MPIS较低功耗低 性能较高便携通信设备，工业控制Power PC高功耗较高 性能高通信，网络设备X.86高功耗高 性能高个人电脑表2-2 主要的嵌入式微处理器特性比较2.2.2ARM微处理器的优点面对如此众多的处理器，考虑到本设计终端对低功耗，低成本，低体积方面的严格要求，因此最终决定选择ARM处理器作为本终端的中央CPU，下
33、面简单介绍一下ARM微处理器相比其他很多的处理器无可比拟的巨大有点。(1)高性能、低功耗、低价格在嵌入式终端产品的开发过程中，对于低功耗的理念必须一直贯彻在没一个环节上。ARM公司提供的芯片解决方案在保证性能的情况下能够将功耗降到最低，在性能功耗比方面远远领先于其他的芯片。同时ARM芯片的价格也是非常的低，甚至有的也就十几元，这在嵌入式开发领域无疑能够极大地降低成本，因此成就了很多的低中端用户。(2)丰富的可选择芯片 ARM公司并不生产自己的芯片，只是开发有知识产权的内核，并且与全球几乎所有的半导体厂家都有业务往来，许许多多的半导体公司比如说ST、TI、NXP、Samsung、OKI、Shar
34、p、Crystal等厂家都基于ARM内核开发出了自己的具有专业特色的芯片，在业界形成了具有不同品牌但是内核相同的ARM芯片。因为不同的ARM芯片都有自己专一的特定特色，或是针对具体应用，或是针对降低功耗，或是针对某一性能，用户可以根据自己的实际需求，选出性价比最高的ARM芯片来设计自己的产品。(3)广泛的第三方支持ARM公司从成立之初就非常注重第三方的合作，在二十多年的发展中，已经获得了全球约有50家以上的实时操作系统（RTOS）软件厂商和30家以上的EDA工具制造商的支持，他们设计的产品如编译器，调试环境，嵌入式操作系统等都对ARM提供了完整的技术支持。采用基于ARM内核的处理器开发自己的产
35、品，不但能够运用成熟的软硬件支持来缩短开发周期，并且在业内有许许多多的专业人士供我们沟通交流，来进一步提高我们的水平。(4)完整的产品线和发展规划ARM公司设计的内核能够根据不同应用需求对处理器性能的不同要求，设计了一个从ARM7、ARM9到ARM10、ARM11，以及新定义的CortexM/R/A系列完整的产品线。用户在选择ARM处理器时，可以针对应用需求，从大量的ARM芯片中选用满足自己设计性能、功能要求的产品，以获得较好的性价比。综合考虑成本，功耗以及需要的第三方技术支持等多方面的考虑，中央微处理器采用基于ARM9内核的芯片。同时由于本系统是专门针对视频监控而设计，视频图像处理需要很大的
36、计算量，因此对处理器的计算性能提出了更高的要求，用单纯的ARM处理器进行视频数据的处理显然不能满足本方案的设计要求。2.2.3本终端中央架构为了节约开发时间和最大可能的保障系统对于速度和稳定性的要求，本文采用专用的视频处理芯片来完成视频数据的压缩和原始数据的行为分析。考虑到监控终端对于视频高清和智能化的要求，系统采用富瀚公司推出的专门针对高清智能监控的专用H.264压缩芯片FH8735。相比主流的DSP方案和ASIC方案，运用专用压缩芯片有以下的优点：（1）性价比高FH8735单芯片即可完成8路D1,16路CIF全实时和16路D1等功能，相比其他的DSP和ASIC方案，具有明显的性价比优势。（
37、2）方案开发周期短该方案的软硬件设计简单，软件方面由于复杂的视音频编码完全由硬件完成，并已经有稳定的驱动和SDK，我们在开发时候只要基于驱动和SDK就能够完成定制化的应用程序。因此能够缩短开发周期，可以使我们开发出的产品快速推向市场。综上所述，本文采用ARM中央控制器加专用视频压缩芯片双处理器方案进行嵌入式终端的设计。2.3操作系统的选择(1)VxWorksVxWorks操作系统是美国WindRiver公司于1983年设计开发的一种实时操作系统。VxWorks拥有良好的持续发展能力、高性能的内核以及良好的用户开发环境，在实时操作系统领域内占据一席之地。它以其良好的可靠性和卓越的实时性被广泛地应
38、用在通信、军事、航空、航天等高精尖技术及实时性要求极高的领域中，如卫星通信、军事演习、导弹制导、飞机导航等。在美国的F-16、FA-18战斗机，B-2隐形轰炸机和爱国者导弹上，甚至连1997年4月在火星表面登陆的火星探测器上也使用了VxWorks。它是目前嵌入式系统领域中使用最广泛、市场占有率最高的系统。它支持多种处理器，如x86，i960，SunSparc，Moto-rolaMC68xxx，MIPSRX000，PowerPC，ARM，StrongARM等。大多数的VxW-orksAPI是专有的。(2)QNXQNX是一个实时的、可扩充的操作系统；它部分遵循POSIX相关标准，如POSIX.1b
39、实时扩展；它提供了一个很小的微内核以及一些可选的配合进程。其内核仅提供4种服务：进程调度、进程间通信、底层网络通信和中断处理，其进程在独立的地址空间中运行。所有其他操作系统服务都实现为协作的用户进程，因此QNX内核非常小巧(QNX4x大约为12KB)，而且运行速度极快。这个灵活的结构可以使用户根据实际的需求，将系统配置成微小的嵌入式操作系统或包括几百个处理器的超级虚拟机操作系统。POSIX表示可移植操作系统接口(PortableOperatingSystemInterface,缩写为POSIX是为了读音更像UNIX)电气和电子工程师协会(IEEE）最初开发POSIX标准,是为了提高UNIX环境
40、下应用程序的可移植性。然而,POSIX并不局限于UNIX.许多其它的操作系统,例如DECOpenVMS和WindowsNT,都支持POSIX标准,尤其是IEEEStd.1003.1-1990(1995年修订)或POSIX.1,POSIX.1提供了源代码级别的C语言应用编程接口（API）给操作系统的服务程序,例如读写文件.POSIX.1已经被国际标准化组织(ISO)所接受,被命名为ISO/IEC9945-1:1990标准。POSIX现在已经发展成为一个非常庞大的标准族，某些部分正处在开发过程中。POSIX与IEEE1003和2003家族的标准是可互换的。(3)PalmOS3Com公司的PalmO
41、S在掌上电脑和PDA市场上占有很大的市场份额。它有开放的操作系统应用程序接口(API)，开发商可以根据需要自行开发所需的应用程序。目前共有3500多个应用程序可以运行在PalmPilot上。其中大部分应用程序均为其他厂商和个人所开发，使PalmPilot的功能得以不断增多。这些软件包括计算器、各种游戏、电子宠物、地理信息等。在开发环境方面，可以在Windows95/98/NT以及Macintosh下安装PalmPilotDesktop。PalmPilot可以与流行的PC平台上的应用程序(如Word，Excel等)进行数据交换。(4)WindowsCEMicrosoftWindowsCE是从整体
42、上为有限资源的平台设计的多线程、完整优先权、多任务的操作系统。它的模块化设计允许它对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。操作系统的基本内核至少需要200KB的ROM。(5)LynxOSLynxReal-timeSystems的LynxOS是一个分布式、嵌入式、可规模扩展的实时操作系统,它遵循POSIX.1a，POSIX.1b和POSIX.1c标准。 LynxOS支持线程概念，提供256个全局用户线程优先级；提供一些传统的、非实时系统的服务特征，包括基于调用需求的虚拟内存，一个基于Motif的用户图形界面，与工业标准兼容的网络系统以及应用开发工具。Motif是开放软件基金（OSF
43、）于1989年推出的一个图形用户界面系统。由于它融合了多种图形用户界面产品中的优点，因此得到了OSF的所有成员及广大第三方厂商的广泛支持。目前Motif已作为软件产品在OS/2、Unix、SysV、OSF/1、VMS、MacintoshOS、Ultrix等48中操作系统平台上实现，并可在PC、工作站、小型机和大型机等各种计算机系统上运行。Motif由工具箱（MotifToolkit）、用户界面语言（UI-L）、窗口管理程序（MWM）、风格指南文档（StyleGuide）等四部分组成：MotifToolkit是一个具体的XToolkit产品，它包括XtIntrinsics、Motif对象元类集合
44、和操纵这个对象元类集合的简便函数等三个部分。利用Motif开发的应用程序通常可分为两个部分：一部分是有关应用程序界面的代码；另一部分是关于应用程序具体功能的代码。一般来说，应用程序中这两个部分是不会相互干扰的。比如说菜单项位置的变动、标图的更换就都不会影响应用程序的功能。基于上述事实，Motif引入了用户界面语言来解决用户界面的描述问题。像其他窗口管理程序一样，Motif的窗口管理程序提供了一个对屏幕上的窗口进行管理的手段，同时它页强化了用户界面视感的一致性.MWM支持Motif风格指南所描述的各种窗口操作及显示窗口时的各种约定。Motif的风格指南以文档的形式说明了在Motif环境下开发应用程序时应遵守的规范。(6)嵌入式Linux随着Linux的迅速发展，嵌入式Linux现在已经有许多的版本，包括强实时的嵌入式Linux(如新墨西哥工学院的RT-Linux和堪萨斯大学的KURT-Linux)和一般的嵌入式Linux版本(如uClinux和PocketLinux等)。其中，RT-Linux通过把通常的Linux任务优先级设为最低，而所有的实时任务的优先级都高于它，以达到既兼容通常的Linux任务又保证强实时性能的目的。另一种常用的嵌入式Linux是uClinux，它是针对
