嵌入式系統(tǒng)概述(5)(編輯修改稿)
2025-06-16 07:32 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ? ? 嵌入式操作系統(tǒng) ? 概述 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件和軟件組成，在發(fā)展初期沒(méi)有操作系統(tǒng)這個(gè)概念，用戶使用監(jiān)控程序來(lái)使用計(jì)算機(jī)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件、軟件資源也愈來(lái)愈豐富，監(jiān)控程序已不能適應(yīng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用的要求。于是在六十年代中期監(jiān)控程序又進(jìn)一步發(fā)展形成了操作系統(tǒng) (Operating System)。發(fā)展到現(xiàn)在，廣泛使用的有三種操作系統(tǒng)即 多道批處理操作系統(tǒng) 、 分時(shí)操作系統(tǒng) 以及 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 。 嵌入式操作系統(tǒng) ? 概述 監(jiān) 控 程 序 操 作 系 統(tǒng) 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 分時(shí)操作系統(tǒng) 多道批處理操作系統(tǒng) 時(shí) 間 先 后 適用于多個(gè)用戶共享系統(tǒng)資源 適用于計(jì)算中心等較大的計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 適用于嵌入式設(shè)備和有實(shí)時(shí)性要求的系統(tǒng)中 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是我們介紹的重點(diǎn) 嵌入式操作系統(tǒng) ? 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的特點(diǎn) IEEE 的實(shí)時(shí) UNIX分委會(huì)認(rèn)為實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)應(yīng)具備以下的幾點(diǎn) : ?異步的事件響應(yīng) ?切換時(shí)間和中斷延遲時(shí)間確定 ?優(yōu)先級(jí)中斷和調(diào)度 ?搶占式調(diào)度 ?內(nèi)存鎖定 ?連續(xù)文件 ?同步 總的來(lái)說(shuō)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是事件驅(qū)動(dòng)的，能對(duì)來(lái)自外界的作用和信號(hào)在限定的時(shí)間范圍內(nèi)作出響應(yīng)。它強(qiáng)調(diào)的是 實(shí)時(shí)性 、 可靠性 和 靈活性 。 從實(shí)時(shí)系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)來(lái)看實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)可以分為兩種： 一般實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 和 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 。 一般實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 應(yīng)用于實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)的上位機(jī)和實(shí)時(shí)查詢系統(tǒng)等實(shí)時(shí)性較弱的實(shí)時(shí)系統(tǒng)，并且提供了開(kāi)發(fā)、調(diào)試、運(yùn)用一致的環(huán)境。 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 應(yīng)用于實(shí)時(shí)性要求高的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，而且應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)過(guò)程是通過(guò)交叉開(kāi)發(fā)來(lái)完成的，即開(kāi)發(fā)環(huán)境與運(yùn)行環(huán)境是不一致。嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)具有規(guī)模小 (一般在幾K～幾十 K 內(nèi) )、可固化使用實(shí)時(shí)性強(qiáng) (在毫秒或微秒數(shù)量級(jí)上 )的特點(diǎn) 。 嵌入式操作系統(tǒng) ? 基本概念 對(duì)基于芯片的開(kāi)發(fā)來(lái)說(shuō)，應(yīng)用程序一般是一個(gè)無(wú)限的循環(huán)，可稱為前后臺(tái)系統(tǒng)或超循環(huán)系統(tǒng)。 —— 前后臺(tái)系統(tǒng) ? 基本概念 中斷服務(wù)程序處理異步事件，這部分可以看成前臺(tái)行為 ，前臺(tái)也叫中斷級(jí)。時(shí)間相關(guān)性很強(qiáng)的關(guān)鍵操作一定是靠中斷服務(wù)程序來(lái)保證的。 循環(huán)中調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)完成相應(yīng)的操作，這部分可以看成 后臺(tái)行為 ，后臺(tái)也可以叫做任務(wù)級(jí)。 這種系統(tǒng)在處理的及時(shí)性上比實(shí)際可以做到的要差。 ISR ISR ISR ISR 后臺(tái) 前臺(tái) 中斷服務(wù)程序 時(shí) 間 —— 前后臺(tái)系統(tǒng) 嵌入式操作系統(tǒng) ? 基本概念 操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)中最基本的程序。操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中全部軟硬資源的分配與回收、控制與協(xié)調(diào)等并發(fā)的活動(dòng)；操作系統(tǒng)提供用戶接口，使用戶獲得良好的工作環(huán)境；操作系統(tǒng)為用戶擴(kuò)展新的系統(tǒng)功能提供軟件平臺(tái)。 —— 操作系統(tǒng) 硬件 硬件驅(qū)動(dòng) 操作系統(tǒng) 用戶程序 嵌入式操作系統(tǒng) ? 基本概念 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是一段在嵌入式系統(tǒng)啟動(dòng)后首先執(zhí)行的背景程序，用戶的應(yīng)用程序是運(yùn)行于RTOS之上的各個(gè)任務(wù)， RTOS根據(jù)各個(gè)任務(wù)的要求，進(jìn)行資源 (包括存儲(chǔ)器、外設(shè)等 )管理、消息管理、任務(wù)調(diào)度、異常處理等工作。 在 RTOS支持的系統(tǒng)中， 每個(gè)任務(wù)均
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