【文章內(nèi)容簡介】 2()。 ...... if (condition_n) acition_n()。 } Check for Input Do Something ? 優(yōu)點 ? 對于簡單的系統(tǒng)而言，便于編程和理解。 ? 沒有中斷的機制，程序運行良好，不會出現(xiàn)隨機的問題。 ? 缺點 ? 有限的應(yīng)用領(lǐng)域。 ? 對于大量的 I/O服務(wù)的應(yīng)用，不容易實現(xiàn)。 ? 大的程序不便于調(diào)試。 適合于慢速和非?？焖俚暮唵蜗到y(tǒng) 循環(huán)輪詢系統(tǒng) 前后臺系統(tǒng) ? 是中斷驅(qū)動系統(tǒng)的一種 ?后臺是一個循環(huán)輪詢系統(tǒng)一直在運行 。 ?前臺是由一些中斷處理過程組成的 。 ?當有一前臺事件 (外部事件 )發(fā)生時 ， 引起中斷 , 進行前臺處理 , 處理完成后又回到后臺(通常又稱主程序 )。 中斷 1 中斷 2 主程序 中斷 1 中斷 1 中斷 2 初始化 處理 1 事件 1 處理 2 事件 2 N Y Y N ISR1 ISR2 前臺處理 后臺處理 ISR3 單處理器多任務(wù)系統(tǒng) 對于一個復雜的嵌入式實時系統(tǒng)來說， ? 當采用中斷處理程序加一個后臺主程序這種軟件結(jié)構(gòu)難以實時的、準確的、可靠的完成時 ? 存在一些互不相關(guān)的過程需要在一個計算機中同時處理時 需要采用實時多任務(wù)系統(tǒng)！ 結(jié)構(gòu) 由多個任務(wù)，多個中斷處理過程，實時操作系統(tǒng)組成的有機的整體。 每個任務(wù)是順序執(zhí)行的，并行性通過操作系統(tǒng)來完成，任務(wù)間的相互通信和同步也需要操作系統(tǒng)的支持。 單處理器多任務(wù)系統(tǒng) 流程 并發(fā)多任務(wù) ：：： ：：： 后臺 前臺 ISRs Tasks 多任務(wù)系統(tǒng) ?多個順序執(zhí)行的程序并行運行 。 ?宏觀上看 ， 所有的程序同時運行 ， 每個程序運行在自己獨立的 CPU上 。 ?實際上 ， 不同的程序是共享同一個 CPU和其它硬件 。 因此 ， 需要 RTOS來對這些共享的設(shè)備和數(shù)據(jù)進行管理 。 ?每個程序都被編制成無限循環(huán)的程序，等待特定的輸入，執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù)等。 ?這種程序模型將系統(tǒng)分成相對簡單的，相互合作的模塊。 單處理器多任務(wù)系統(tǒng) ? 優(yōu)點 ? 將復雜的系統(tǒng)分解為相對獨立的多個線程 ， 達到“ 分而制之 ” 的目的 ， 從而降低系統(tǒng)的復雜性 。 ? 保證系統(tǒng)的實時性 。 ? 系統(tǒng)的模塊化好 ， 提高系統(tǒng)的可維護性 。 ? 缺點 ? 需要采用一些新的軟件設(shè)計方法。 ? 需要增加功能：線程間的協(xié)調(diào)，同步和通信功能。 ? 需要對每一個共享資源互斥。 ? 導致線程間的競爭。 ? 需要使用 RTOS， RTOS要增加系統(tǒng)的開銷。 單處理器多任務(wù)系統(tǒng) 多處理器多任務(wù)系統(tǒng) ?多任務(wù)可運行在多個處理器上 ， 由操作系統(tǒng)統(tǒng)一調(diào)度 ， 處理 。 ?宏觀上看是并發(fā)的 ， 微觀上看也是并發(fā)的 。 ?多處理機系統(tǒng)分為緊耦合系統(tǒng) (tightlycoupled system) 和 松 耦 合 系 統(tǒng)(looselycoupled system)兩種 。 為什么要使用嵌入式操作系統(tǒng) ? 早期的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)，一般都是由一個工程師完成的，軟件開發(fā)工作只占全部工作的 5%～ 10%； ? 隨著科技的發(fā)展， 80年代軟件開發(fā)工作已經(jīng)占到全部工作的 50％； ? 近幾年，隨著硬件復雜性、多樣性和應(yīng)用復雜性的增加，軟件開發(fā)工作急劇增長，經(jīng)常達到全部工作的 70％～ 80％。 ? 傳統(tǒng)的開發(fā)模式已經(jīng)不能適應(yīng)系統(tǒng)復雜性的增長，而嵌入式操作系統(tǒng)的引入，極大的方便了嵌入式軟件的開發(fā)和維護 RTOS嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺 ? 嵌入式操作系統(tǒng)體現(xiàn)了一種新的系統(tǒng)設(shè)計思想和一個開放的軟件框架，軟件工程師只做少量改動，就可以添加或刪除一個系統(tǒng)模塊。 ? 通過操作系統(tǒng)所提供的應(yīng)用程序編程接口（ API）訪問系統(tǒng)資源，使得應(yīng)用軟件工程師能夠?qū)⒕杏谒鉀Q的問題，而不是煩瑣的系統(tǒng)底層操作，提高了開發(fā)效率。 ? 它解決了嵌入式軟件開發(fā)標準化的問題，更好地支持了系統(tǒng)協(xié)同開發(fā)。 ? 基于嵌入式操作系統(tǒng)開發(fā)出的程序，具有較高的可移植性，能實現(xiàn) 90%以上設(shè)備獨立。 嵌入式操作系統(tǒng) ? 基本概念 操作系統(tǒng)是計算機中最基本的程序。操作系統(tǒng)負責計算機系統(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；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)為用戶擴展新的系統(tǒng)功能提供軟件平臺。 —— 操作系統(tǒng) 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 一個任務(wù)，也稱作一個線程，是一個簡單的程序，該程序可以認為 CPU完全屬于該程序自己。實時應(yīng)用程序的設(shè)計過程，包括如何把問題分割成多個任務(wù)，每個任務(wù)都是整個應(yīng)用的某一部分，每個任務(wù)被賦予一定的優(yōu)先級，有它自己的一套 CPU寄存器和自己的?？臻g。 —— 任務(wù) 嵌入式操作系統(tǒng) ? 基本概念 程序運行時可使用的軟、硬件環(huán)境統(tǒng)稱為資源。資源可以是輸入輸出設(shè)備，例如打印機、鍵盤、顯示器。資源也可以是一個變量、一個結(jié)構(gòu)或一個數(shù)組等。 —— 資源 任務(wù) A 共享資源 任務(wù) B 任務(wù) C 信號量 嵌入式操作系統(tǒng) ? 基本概念 可以被一個以上任務(wù)使用的資源叫做 共享資源 。為了防止數(shù)據(jù)被破壞，每個任務(wù)在與共享資源打交道時，必須獨占該資源，這叫做互斥。 —— 共享資源 訪問共享資源之前申請信號量 其它任務(wù)訪問受阻 而不能使用共享資源 得到允許后，才能使用共享資源 嵌入式操作系統(tǒng) ? 基本概念 任務(wù)的優(yōu)先級是表示任務(wù)被調(diào)度的優(yōu)先程度。每個任務(wù)都具有優(yōu)先級。任務(wù)越重要，賦予的優(yōu)先級應(yīng)越高，越容易被調(diào)度而進入運行態(tài)。 —— 任務(wù)優(yōu)先級 前后臺系統(tǒng) 嵌入式操作系統(tǒng) ? 基本概念 —— 中斷 ISR 任務(wù) ISR 非占先操作系統(tǒng) 任務(wù)A 任務(wù)B 任務(wù)C ISR 占先操作系統(tǒng) 任務(wù)A 任務(wù)B 任務(wù)C 一、嵌入式操作系統(tǒng)概念 嵌入式操作系統(tǒng)是嵌入式應(yīng)用軟件的基礎(chǔ)和開發(fā)平臺。嵌入式系統(tǒng)的出現(xiàn) ,解決了嵌入式軟件開發(fā)標準化的難題。 ? 具有操作系統(tǒng)的最基本的功能 ： ? 進程調(diào)度（沒有虛擬內(nèi)存的管理） ? 內(nèi)存管理、 設(shè)備管理、文件管理，中斷管理 ? 系統(tǒng)功能接口 (API調(diào)用，如網(wǎng)絡(luò)功能 ) 、設(shè)備驅(qū)動 ? 嵌入式操作系統(tǒng)具有的特點： ? 系統(tǒng)可裁減、可配置 ? 系統(tǒng)具有實時性 ? 系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠 嵌入式操作系統(tǒng) 嵌入式操作系統(tǒng) ? 實時操作系統(tǒng) 實時操作系統(tǒng) (RealTimeOperatingSystem， RTOS)是指使計算機能 及時響應(yīng) 外部事件的請求在規(guī)定的 嚴格時間內(nèi) 完成對該事件的處 理，并控制所有實時設(shè)備和實時任務(wù)協(xié)調(diào)一致地工作的操作系統(tǒng)。實時操作系統(tǒng)要追求的目標是：對外部請求在嚴格時間范圍內(nèi)做出反應(yīng)，有高可靠性和完整性。 因此實時邏輯的正確性不僅依賴于計算結(jié)果的正確性 ,還取決于輸出結(jié)果的時間 . 嵌入式系統(tǒng)簡介 ? 實時性 ? 實時性的本質(zhì)是任務(wù)處理所花費時間的 可預(yù)測性 ，即任務(wù)需要在規(guī)定的時限內(nèi)完成。 ? 任務(wù)執(zhí)行的時間可以根據(jù)系統(tǒng)的軟硬件的信息而進行確定性的預(yù)測。也就是說，如果硬件可以做這件工作，那么基于實時操作系統(tǒng)的軟件將可以確定性的做這件工作。 ? 實時系統(tǒng) ? 實時