O que é um SO Embarcado (Sistema Operacional)?

Os sistemas operacionais controlam o hardware de um computador. Eles gerenciam recursos, expõem o hardware aos usuários para desenvolver aplicativos e executam código.

Mas nem todos os sistemas operacionais são criados iguais.

Onde sistemas operacionais de desktop como o Windows estão em toda parte, outros sistemas operacionais estão ocultos de nossa visão. A maioria das pessoas nem sabe que eles existem.

Estamos falando de sistemas operacionais embarcados.

Vamos ver o que é um sistema operacional incorporado e como ele é diferente de um sistema operacional não incorporado?

O que é um SO embarcado?

Um sistema operacional embarcado é um software que tem como objetivo controlar um sistema embarcado.

Um sistema embarcado é uma combinação de hardware e software usado para executar uma tarefa altamente especializada. Por exemplo, considere o exemplo de uma TV inteligente moderna. O microprocessador e o hardware associado dentro da TV são controlados por um sistema operacional embutido.

Assim, um SO embarcado controla os recursos de hardware de um sistema embarcado e permite que o código seja executado no hardware. O código que um sistema operacional incorporado executa executa tarefas fixas, como controlar dispositivos da Internet das Coisas (IoT).

Como funciona um sistema operacional embarcado?

Um sistema operacional incorporado funciona como um sistema operacional normal com algumas diferenças importantes. Como um SO incorporado é usado para gerenciar um sistema com muito menos recursos do que um SO de desktop completo, ele é altamente eficiente e executa apenas um conjunto fixo de funções.

Vamos pegar o exemplo de um sistema operacional embutido trabalhando dentro de uma câmera de campainha como o Ring. O SO incorporado que controla o hardware da câmera executa esse código que permite que a câmera faça seu trabalho.

A partir de conectando-se à rede Wi-Fi para detectar movimento e gravar vídeo, o SO embutido é responsável por gerenciar os recursos de hardware para tornar tudo isso possível.

No nível mais alto, sempre que um dispositivo com um sistema incorporado é ligado, o SO incorporado que alimenta o dispositivo é inicializado. Durante esta fase de inicialização, todo o código que o sistema embarcado requer para funcionar, incluindo o SO, também é carregado e preparado para execução.

Portanto, ao contrário de um sistema operacional de desktop, um sistema operacional incorporado não precisa carregar código da memória toda vez que precisar executar uma função.

Tipos de SO incorporado

Os sistemas operacionais embarcados são adaptados para atender às necessidades dos sistemas em que serão usados. Enquanto alguns sistemas operacionais integrados controlam sistemas que executam apenas uma tarefa repetida, outros sistemas operacionais integrados gerenciam sistemas que executam várias tarefas ao mesmo tempo.

Em geral, os sistemas operacionais embarcados são divididos em multitarefa, tempo real, e Loop único.

Multitarefa

Um sistema operacional embutido multitarefa é um sistema operacional que controla um sistema embutido que precisa executar várias tarefas. As tarefas podem ser executadas simultaneamente se o microprocessador usado no sistema embarcado for capaz, ou podem ser escalonadas para execução de acordo com o algoritmo de escalonamento.

Um exemplo de sistema operacional integrado multitarefa é o sistema operacional usado em dispositivos da Internet das Coisas, como alto-falantes inteligentes. Os alto-falantes inteligentes precisam não apenas emitir música, mas também conectar-se à Internet e pesquisar músicas.

Tempo real

Um sistema operacional embutido em tempo real é aquele que funciona sob restrições de tempo estritas. Esse SO incorporado deve receber e processar entradas no tempo alocado ou o sistema falha.

Considere o exemplo de um sistema de frenagem de emergência em carros. Assim que o sistema detecta que uma colisão é iminente, o sistema operacional integrado ativa o sistema de frenagem. Se o sistema operacional não iniciar os freios a tempo, pode ocorrer uma colisão com sérias consequências.

Loop único

Um SO embutido de loop único é um tipo de SO que executa uma única função repetidamente. O único trabalho de tal sistema operacional embutido é pegar a entrada e produzir uma saída, em um loop.

Um exemplo comum de um sistema operacional integrado de loop único é o sistema operacional usado em luzes com detecção de movimento. As luzes de detecção de movimento detectam o movimento e o sistema incorporado acende as luzes se o movimento for detectado.

Embutido vs. SO não incorporado: qual é a diferença?

A maior diferença entre um sistema operacional incorporado e um sistema operacional não incorporado é o conjunto de aplicativos que o sistema operacional executa. No caso de um SO incorporado, o conjunto de aplicativos é fixo. O hardware do sistema embarcado é projetado para executar esse conjunto de aplicativos específico.

Por outro lado, SOs não embarcados como Windows e macOS são projetados para fornecer acesso de hardware aos aplicativos do usuário. Os usuários podem instalar qualquer aplicativo que desejarem, desde que ele seja projetado para ser executado no sistema operacional. O hardware no qual um sistema operacional não incorporado é executado também é personalizável até certo ponto.

Além disso, um sistema operacional embutido é especializado. Em outras palavras, diferentes sistemas embarcados possuem diferentes sistemas operacionais embarcados. Os sistemas operacionais não incorporados, por outro lado, são de uso geral e suportam uma variedade de configurações de hardware.

Geralmente, um sistema controlado por um SO incorporado geralmente faz parte de um sistema maior. Por exemplo, um sistema embarcado usado para medir a temperatura de uma sala funciona como parte de um sistema de controle climático maior ou do produto final.

Os sistemas operacionais não incorporados controlam o próprio produto final.

Usos comuns de um SO incorporado

Os sistemas operacionais embarcados estão em todos os lugares ao nosso redor. Alguns exemplos comuns de sistemas operacionais incorporados são os usados ​​em:

• Dispositivos de Internet das Coisas como lâmpadas inteligentes e sensores de temperatura inteligentes etc.
• Carros para climatização e manutenção.
• Sistemas de navegação de aviões.
• rastreadores GPS e rastreadores de fitness.

Estes são apenas alguns exemplos de sistemas operacionais incorporados. Em geral, todo microcontrolador possui um sistema operacional embutido executando as coisas nos bastidores.

SOs embarcados são cruciais para que as tecnologias ao nosso redor funcionem

A maioria de nós não percebe o impacto que os sistemas operacionais incorporados têm em nossas vidas. Desde sensores integrados de fumaça e temperatura dentro de nossas casas até a operação de equipamentos médicos, os sistemas operacionais incorporados são cruciais para que as tecnologias ao nosso redor funcionem.

Portanto, se você deseja uma apreciação mais profunda dos sistemas operacionais incorporados, invista em um gadget doméstico inteligente. Por exemplo, uma fechadura inteligente é uma maneira incrível e simples de começar a integrar tecnologia inteligente e cotidiana em sua vida.

Como desbloquear o Wi-Fi do seu telefone Android com o Smart Lock

Leia a seguir

Sobre o autor