嵌入式系統(tǒng)概述(1)(編輯修改稿)
2025-06-19 23:18 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 知。一個(gè)有代表性的產(chǎn)品是 Philips的 Smart XA，它將 XA單片機(jī)內(nèi)核和支持超過(guò) 2048位復(fù)雜 RSA算法的 CCU單元制作在一塊硅片上，形成一個(gè)可加載 JAVA或 C語(yǔ)言的專用的 SOC，可用于公眾互聯(lián)網(wǎng)如 Inter安全方面 1 嵌入式系統(tǒng)概述 嵌入式系統(tǒng) 嵌入式處理器 嵌入式操作系統(tǒng) 嵌入式操作系統(tǒng) ?概述 ? 監(jiān)控程序 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) ? 操作系統(tǒng) 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)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)： 多道批處理操作系統(tǒng) 分時(shí)操作系統(tǒng) 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 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實(shí)時(shí) UNIX分會(huì)認(rèn)為實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)應(yīng)具備： ? 異步的事件響應(yīng) (在要求的時(shí)間內(nèi)響應(yīng)異步的外部事件，有異步 IO和中斷處理能力。受內(nèi)存訪問(wèn)、盤訪問(wèn)、總線速度的限制 ) ? 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 (高優(yōu)先級(jí)任務(wù)一旦準(zhǔn)備好馬上搶占低優(yōu)先級(jí)任務(wù)的執(zhí)行 ) ? 內(nèi)存鎖定 (將程序或部分程序鎖定在內(nèi)存的能力 ) ? 連續(xù)文件 (提供存取盤上數(shù)據(jù)的優(yōu)化方法 ) ? 同步 (提供同步和協(xié)調(diào)共享數(shù)據(jù)使用和時(shí)間執(zhí)行的手段 ) 嵌入式操作系統(tǒng) ?實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的特點(diǎn) ? 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 , 與實(shí)時(shí)應(yīng)用軟件相結(jié)合成為有機(jī)的整體起著核心作用 , 由它來(lái)管理和協(xié)調(diào)各項(xiàng)工作 ,為應(yīng)用軟件提供良好的運(yùn)行軟件環(huán)境及開發(fā)環(huán)境 ? 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) 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 嵌入式操作系統(tǒng) ?實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的特點(diǎn) ? 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)用程序的開發(fā)過(guò)程是通過(guò)交叉開發(fā)來(lái)完成的，即開發(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 —— 前后臺(tái)系統(tǒng) ? 對(duì)基于芯片的開發(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) ? 很多基于微處理器的產(chǎn)品采用前后臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，例如微波爐、電話機(jī)、玩具等 ? 在另外一些基于微處理器應(yīng)用中，從省電的角度出發(fā)，平時(shí)微處理器處在停機(jī)狀態(tài)，所有事都靠中斷服務(wù)來(lái)完成 嵌入式操作系統(tǒng) ?基本概念 —— 前后臺(tái)系統(tǒng) 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 嵌入式操作系統(tǒng) ?基本概念 —— 操作系統(tǒng) ? 操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)中最基本的程序。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)；提供用戶接口，使用戶獲得良好的工作環(huán)境；為用戶擴(kuò)展新的系統(tǒng)功能提供軟件平臺(tái) 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) (RTOS) ? RTOS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
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