嵌入式系统结合了硬件和软件来执行特定的功能，通常是在一个更大的系统中。工业机器、汽车、照相机、飞机和自动售货机是嵌入式系统的一些可能的使用案例。
嵌入式系统是可编程的，利用C、C++、Python和Java等语言。在最近，有许多关于使用Golang作为嵌入式系统的主要语言的建议。
Golang是一种相对较新的编程语言，其受欢迎程度已迅速上升。
嵌入式系统的要求
嵌入式系统的需求与传统的基于计算机的系统的需求有很大不同。
嵌入式系统主要需要以下六种类型的功能。
- 性能
- 效率
- 可靠性
- 安全性
- 安全性
- 可用性
我们将详细讨论这些要求中的每一项，首先是性能。
性能
一个嵌入式系统需要一个稳定或有利的操作环境。
性能要求的一个例子包括能源管理（耗电量、电池寿命和充电时间）等因素。
这些规定确保公司或个人可以预见电压突然下降或硬件组件随时间退化的影响。
效率
这些内部要求影响到外部各方如何评估一个嵌入式系统的性能。
效率要求包括资源管理因素，如内存、磁盘空间、处理器容量和网络带宽。通过架构和设计，这些组件有助于实现增强效率。
这些要求也使开发人员能够预测各种资源的消耗。因此，公司可以为意外的操作条件提供足够的储备。
可靠性
可靠性要求可能相当严格，特别是对于实时嵌入式系统。一些嵌入式系统扮演着拯救生命的角色。
这种系统应该没有失败的余地。例如，心脏起搏器应该提供稳定的性能。这是因为一个轻微的偏差就会危及个人的生命。
安全性
嵌入式系统应该是安全的。组织必须对其生产系统进行危险分析，以避免给用户带来风险。
在实时系统中，如自动驾驶汽车中的系统，安全是一个关键因素，因为严重伤害是经常发生的。
故障树分析对于评估嵌入式系统中安全威胁的根本原因至关重要。安全要求应确定系统风险和潜在的解决方案。
安全性
由于网络攻击的案例不断增加，嵌入式系统的安全性非常重要。这些安全问题会破坏嵌入式系统的关键功能。例如，他们可以使发电厂瘫痪，干扰自动驾驶汽车。
保护嵌入式系统需要实施加密和认证系统来控制数据的可访问性。
可用性
许多嵌入式系统包括一个人机界面，使其具有可用性。这些界面必须考虑各种要求以提供最佳的用户体验。
例如，设备的显示屏幕应适应不断变化的照明情况。嵌入式系统也可以有多种导航选项，以满足残疾人的需求。
为什么Golang适合？
根据Stack Overflow 2021年的调查，Golang是开发者中最受欢迎的语言之一。
Golang非常适合构建嵌入式系统的一些原因包括。
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Go有许多核心语言功能和库，可以加速开发过程。
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作为一种编译语言，Golang可以在嵌入式设备上高效运行。它还为交叉编译提供了广泛的覆盖面，这使得它能够支持不同的架构。
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Golang提供了传输控制协议（TCP）包和其他许多嵌入式系统的基本属性。
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Golang支持并发性，这提高了嵌入式系统的效率。
嵌入式系统的GO与C的比较
在本节中，我们将看看Golang是如何支持I/O管理、内存管理、并发和编译的。
基于这些因素，我们将把Go的性能与C语言--另一种用于构建嵌入式系统的流行语言进行对比。
I/O管理
Golang有一个I/O读取器，在访问文件描述符或TCP时，会阻塞读取方法。读取方法被阻断，直到数据到达或流关闭。
相比之下，C语言允许同时监控多个流，直到其中至少有一个流是可读的。
内存管理
Golang有一个自动的内存管理系统，支持垃圾回收。这项服务有利于提高数据的安全性和改善跨操作系统的可移植性。
Golang的垃圾回收功能使开发者不必担心内存管理问题，而更多地关注应用程序的核心功能。
另一方面，C语言依赖于手动内存管理。在这里，开发者依靠malloc等函数将一个对象写入内存。在C语言中，程序员对内存的使用有更大的控制。
并发性
并发指的是一个应用程序在与其他程序通信时同时处理许多任务的能力。Golang是一种高效的并发性编程语言。
C语言也支持一些并发性。然而，与Golang相比，它的效率较低。
编译
在评估编程代码转换为机器代码的速度时，编译时间是至关重要的。
Golang的编译时间比C语言高，这是因为Golang使用简单，语法更易读。C以其缓慢的编码速度和编译时间而闻名。
构建嵌入式系统时Golang的弱点
尽管有很多好处，Golang也有一些局限性。它们包括
缺乏对泛型的支持
开发人员更喜欢编写可以在未来重复使用的代码，以节省重写新代码的时间和精力。
此外，出于安全考虑，他们可能希望为各种嵌入式系统保留一些通用代码。
由于Golang不支持这一特性，它在嵌入式系统中的应用受到了一定的限制。
缺少对关键字扩展性的支持
在软件开发中，可扩展性涉及到为未来的发展留下一些空间。Golang并不支持这种类型的功能。
这使得改变内置数据结构中的关键字成为一种挑战。Golang几乎没有提供修改现有嵌入式系统的余地，这阻碍了未来的升级。
缺少手动内存管理
Golang缺乏手动内存管理，而是依赖于自动化。尽管自动化增强了开发，但它也有其缺点。
例如，自动化功能可能导致开销的垃圾收集问题。
结论
嵌入式系统是基于微处理器的系统，利用硬件和软件设计来执行特定功能。
它们常见于小型设备，如智能手机和健身追踪器，以及大型项目，如铁路系统。嵌入式系统依赖于C、C++、Python和Java编程语言。
Golang正逐渐成为嵌入式系统的一种流行的编程语言。这是由于它的核心语言特性、较低的编译时间、TCP包、高并发性和高效的内存管理。
Golang似乎很适合嵌入式系统，并可能在未来超过初级语言。
