組み込みオペレーティングシステムとは：ブロック図とそのアプリケーション

チャールズスタークドレーパーはアメリカの科学者であり（1901年10月2日– 1987年7月25日）、1965年に「MITInstrumentationLaboratory」で最初の組み込みシステムであるApolloガイダンスコンピューターを開発しました。最初の組み込みOSは1987年にウインドリバーシステムズによって開発されたリアルタイムVxworksであり、2番目の組み込みOSは1991年10月5日にLinus Torvaldsによって発売されたLinux製品であり、他のいくつかのOSはApple IOS、GoogleのAndroid IOS、およびApple MacOSです。最もよく組み込まれているシステム企業には、チェンナイのDelphi Automotive PLC、ティルヴァナンタプラムのTata Elxsi、ケララ州のAudrey Technologies、カルナータカ州のBrisa Technologies、バンガロールのMicrowaveTechnologiesがあります。この記事では、組み込みオペレーティングシステムの概要について説明します。

組み込みオペレーティングシステムとは何ですか？

組み込みオペレーティングシステムは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせとして定義されています。オペレーティングシステムはプログラミングに使用されるソフトウェアであり、ハードウェア言語（バイナリ言語）をソフトウェア言語（C、C ++など）に変換し、人間が理解できる出力を画像、テキスト、および音声の形式で表示します。オペレーティングシステムの短縮形はOSです。

たとえば、コンピューターはハードウェアコンポーネントを使用して設計されていますが、ソフトウェアはシステムを実行する必要があり、実行する必要があるため、ハードウェアのみではシステムは動作しません。ハードウェアとソフトウェアの違いは、ハードウェアコンポーネントを見て、触れて、感じることはできますが、ソフトウェアを見て、触れて、感じることはできないということです。

組み込みシステムのブロック図

組み込みシステムのブロック図は、入力デバイス、出力デバイス、およびメモリで構成されています。

入力デバイス： 入力デバイスは、ユーザーからシステムにデータを送信するために使用されます。ここでは、ユーザーが入力です。入力デバイスには、キーボード、マウス、マイク、ハードディスク、センサー、スイッチなどがあります。

出力デバイス： 出力デバイスは、結果をテキスト、画像、または音声の形式で人間に表示します。出力デバイスには、プリンター、モニター、LCD、LED、モーター、リレー、ブザーなどがあります。

メモリ： メモリはデータを保存するために使用されます。メモリデバイスには、SDカード、EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、フラッシュメモリなどがあります。組み込みシステムで使用されるメモリデバイスは、不揮発性RAM、揮発性RAM、ダイナミックランダムアクセスメモリなどです。

WindowsEmbeddedオペレーティングシステム

1983年11月10日、ビル・ゲイツが発表したMicrosoftWindows。 Windowsオペレーティングシステムには、モバイル用のWindows OS、PC用のWindows OS、サーバー用のWindowsOSの3種類があります。

Windows OS for Server

サーバー用のWindowsOSの一部は

• 1993年に発売されたWindowsNT
• 2000年に発売されたWindows2000サーバー
• Windows Server 2016

モバイル向けWindowsOS

モバイル用のWindowsOSの一部は

• 2008年4月1日にリリースされたWindows6.1バージョン
• 2009年にリリースされたWindows6.5バージョン
• 2011年に発売されたWindows7
• Windows8およびWindows9
• Windows10は2015年1月21日に発表されました

PC用のWindowsOS

PC用のWindowsOSの一部は

• 1985年にリリースされたWindows1
• 1995年にリリースされたWindows95
• WindowsMEは2000年に発売されました
• Windows9とWindows10は2015年に発売されます

オペレーティングシステム

オペレーティングシステムは、ユーザーとコンピューターハードウェア間のインターフェイスです。システムを操作する短い形式はOSです。オペレーティングシステムには5つの異なるタイプがあります

リアルタイムオペレーティングシステム

• リアルタイムオペレーティングシステムは、リアルタイムアプリケーションを実行します。
• リアルタイムOSには、ソフトリアルタイムとハードリアルタイムの2種類があります。
• ハードリアルタイムは期限に間に合いますが、ソフトリアルタイムは期限に間に合いません。これが、ハードリアルタイムとソフトリアルタイムの違いです。

マルチタスクオペレーティングシステム

• マルチタスクOSを使用すると、ユーザーは複数のタスクを実行できます。
• マルチタスクOSには、プリエンプティブと協調型の2つのタイプがあります。
• マルチタスクの例：テレビを同時に食べることと見ること、授業中にチャットすること、歩きながらチョコレートを食べること、歩きながら電話で話すことなど。

ネットワークオペレーティングシステム

• ネットワークオペレーティングシステムの短縮形はNOSです。
• 複数のコンピューターをLAN（ローカルエリアネットワーク）に接続できます。
• ネットワークOSには、ピアツーピアとクライアント/サーバーの2種類があります。
• ネットワークOSの例：Windows 2000、Linux、MicrosoftWindowsなど

分散オペレーティングシステム

• 分散オペレーティングシステムは、単一のタスクを共同で実行するために使用される独立したコンピューターの集合として定義されます。
• 分散OSの例：イントラネット、インターネット、センサーネットワークなど

バッチオペレーティングシステム

• 入力データをバッチに収集し、各バッチを1つの単位として処理します。
• バッチオペレーティングシステムの例：トランザクション、給与システム、銀行取引明細書、レポート、統合など。

組み込みオペレーティングシステムとデスクトップオペレーティングシステム

組み込みOSとデスクトップOSの違いを以下の表に示します

S.NO	組み込みオペレーティングシステム	デスクトップオペレーティングシステム
1	最初の組み込みOSは1965年のApolloガイダンスコンピュータです	最初のデスクトップOSは、1960年に開発されたNLC（オンラインシステム）です
2	単一のタスクのみを実行するように設計されています	多くのタスクを同時に実行するように設計されています
3	デスクトップOSに比べて起動時間が速い	デスクトップOSでは起動時間が遅くなります
4	ウェブブラウザのパフォーマンスは、ウェブサイトの読み込みにかかる時間が短縮されます	ウェブブラウザのパフォーマンスは、ウェブサイトの読み込みに長い時間がかかります
5	アプリケーションの実行にかかる時間が短縮されます	アプリケーションの実行に時間がかかります
6	ストレージにフラッシュドライブのみを使用します	ストレージにハードドライブとフラッシュドライブを使用します
7	組み込みOSのコストが少ない	コストが高い
8	デスクトップOSに比べて必要なストレージが少ない	より多くのストレージが必要です
9	アプリケーション機能が少ない	より多くのアプリケーション機能があります

アプリケーション

組み込みオペレーティングシステムのいくつかのアプリケーションを以下に示します

• モバイル
• 洗濯機
• テレビ
• 電子レンジ
• テレビ
• コンピューター
• ノートパソコン
• 食器洗い機
• ATMの
• 衛星
• 車両

利点

組み込みオペレーティングシステムの利点は次のとおりです

• 設計が簡単
• 低コスト
• 良好なパフォーマンス
• 必要な電力が少ない
• 小さいサイズ
• 信頼できる

デメリット

組み込みOSの欠点のいくつかは

• トラブルシューティングは難しい
• あるシステムから別のシステムへのデータ転送は困難です
• 一度設定したシステムは変更できません

組み込みシステムのリアルタイム特性

組み込みシステムのリアルタイム特性を以下に示します

• 信頼性
• 予測可能性
• 管理性
• スケーラビリティ
• コンパクトさ

組み込みオペレーティングシステムは、私たちが日常生活で使用している優れたテクノロジーです。製造業者はこの技術に基づいて製品を設計しているため、ほとんどの場合、私たちの日常生活に埋め込まれた製品が見つかります。これが、自動車で使用されているオペレーティングシステムの種類についての質問です。