嵌入式系統(tǒng)概述(1)(編輯修改稿)
2025-06-19 23:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 知。一個有代表性的產(chǎn)品是 Philips的 Smart XA，它將 XA單片機內(nèi)核和支持超過 2048位復(fù)雜 RSA算法的 CCU單元制作在一塊硅片上，形成一個可加載 JAVA或 C語言的專用的 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 計算機系統(tǒng)由硬件和軟件組成，在發(fā)展初期沒有操作系統(tǒng)這個概念，用戶使用監(jiān)控程序來使用計算機 ? 操作系統(tǒng) 隨著計算機技術(shù)發(fā)展，計算機系統(tǒng)硬件、軟件資源也愈來愈豐富，監(jiān)控程序已不能適應(yīng)計算機應(yīng)用的要求。于是在六十年代中期監(jiān)控程序又進一步發(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) 分時操作系統(tǒng) 實時操作系統(tǒng) 嵌入式操作系統(tǒng) ?概述 監(jiān) 控 程 序 操 作 系 統(tǒng) 實時操作系統(tǒng) 分時操作系統(tǒng) 多道批處理操作系統(tǒng) 時 間 先 后 適用于多個用戶 共享系統(tǒng)資源 適用于計算中心等 較大的計算機系統(tǒng) 適用于嵌入式設(shè)備和 有實時性要求的系統(tǒng)中 嵌入式操作系統(tǒng) ?概述 監(jiān) 控 程 序 操 作 系 統(tǒng) 實時操作系統(tǒng) 分時操作系統(tǒng) 多道批處理操作系統(tǒng) 時 間 先 后 適用于多個用戶 共享系統(tǒng)資源 適用于計算中心等 較大的計算機系統(tǒng) 適用于嵌入式設(shè)備和 有實時性要求的系統(tǒng)中 實時操作系統(tǒng)是我們介紹的重點 嵌入式操作系統(tǒng) ?實時操作系統(tǒng)的特點 ? IEEE實時 UNIX分會認為實時操作系統(tǒng)應(yīng)具備： ? 異步的事件響應(yīng) (在要求的時間內(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、盤訪問、總線速度的限制 ) ? 切換時間和中斷延遲時間確定 ? 優(yōu)先級中斷和調(diào)度 ? 搶占式調(diào)度 (高優(yōu)先級任務(wù)一旦準(zhǔn)備好馬上搶占低優(yōu)先級任務(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)使用和時間執(zhí)行的手段 ) 嵌入式操作系統(tǒng) ?實時操作系統(tǒng)的特點 ? 總的來說實時操作系統(tǒng)是事件驅(qū)動的，能對來自外界的作用和信號在限定的時間范圍內(nèi)作出響應(yīng) ? 它強調(diào)的是 實時性 、 可靠性 和 靈活性 , 與實時應(yīng)用軟件相結(jié)合成為有機的整體起著核心作用 , 由它來管理和協(xié)調(diào)各項工作 ,為應(yīng)用軟件提供良好的運行軟件環(huán)境及開發(fā)環(huán)境 ? 從實時系統(tǒng)的應(yīng)用特點來看實時操作系統(tǒng)可以分為兩種： 一般實時操作系統(tǒng) 嵌入式實時操作系統(tǒng) 嵌入式操作系統(tǒng) ?實時操作系統(tǒng)的特點 ? 一般實時操作系統(tǒng) 應(yīng)用于實時處理系統(tǒng)的上位機和實時查詢系統(tǒng)等實時性較弱的實時系統(tǒng)，并且提供了開發(fā)、調(diào)試、運用一致的環(huán)境 ? 嵌入式實時操作系統(tǒng) 應(yīng)用于實時性要求高的實時控制系統(tǒng)，而且應(yīng)用程序的開發(fā)過程是通過交叉開發(fā)來完成的，即開發(fā)環(huán)境與運行環(huán)境是不一致 嵌入式實時操作系統(tǒng)具有規(guī)模小 (一般在幾 K～幾十 K 內(nèi) )、可固化使用、實時性強 (在毫秒或微秒數(shù)量級上 )的特點 嵌入式操作系統(tǒng) ?基本概念 —— 前后臺系統(tǒng) ? 對基于芯片的開發(fā)來說，應(yīng)用程序一般是一個無限的循環(huán)，可稱為前后臺系統(tǒng)或超循環(huán)系統(tǒng) ? 很多基于微處理器的產(chǎn)品采用前后臺系統(tǒng)設(shè)計，例如微波爐、電話機、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)，平時微處理器處在停機狀態(tài)，所有事都靠中斷服務(wù)來完成 嵌入式操作系統(tǒng) ?基本概念 —— 前后臺系統(tǒng) 中斷服務(wù)程序處理異步事件，這部分可以看成前臺行為，前臺也叫中斷級。時間相關(guān)性很強的關(guān)鍵操作一定是靠中斷服務(wù)程序來保證的。 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行為，后臺也可以叫做任務(wù)級。這種系統(tǒng)在處理的及時性上比實際可以做到的要差。 ISR ISR ISR ISR 后臺 前臺 中斷服務(wù)程序 時 間 嵌入式操作系統(tǒng) ?基本概念 —— 操作系統(tǒng) ? 操作系統(tǒng)是計算機中最基本的程序。負責(zé)計算機系統(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；提供用戶接口，使用戶獲得良好的工作環(huán)境；為用戶擴展新的系統(tǒng)功能提供軟件平臺 硬件 硬件驅(qū)動 操作系統(tǒng) 用戶程序 嵌入式操作系統(tǒng) ?基本概念 —— 實時操作系統(tǒng) (RTOS) ? RTOS是一段在嵌入式系統(tǒng)啟動后首先執(zhí)行的背景程序，用戶的應(yīng)用程序是運行于 RTOS之上的各個任務(wù)， RTOS根據(jù)各
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