【導(dǎo)讀】做出反應(yīng)的系統(tǒng)。一個(gè)外部事件到作出響應(yīng)的時(shí)間,待時(shí)間,在這段時(shí)間里數(shù)據(jù)是有效的。系統(tǒng)可以處理的事件總數(shù)。微處理器的中斷機(jī)制。簡(jiǎn)單的單線程循環(huán)程序?；趯?shí)時(shí)操作系統(tǒng)的復(fù)雜多線程程序。軍事電子設(shè)備和現(xiàn)代武器。具有高速處理、配置專一、結(jié)構(gòu)緊湊和。實(shí)時(shí)軟件的主要要求。應(yīng)時(shí)間不能滿足，就要引起系統(tǒng)崩潰或致命的錯(cuò)誤。將復(fù)雜的系統(tǒng)分解為相對(duì)獨(dú)立的多個(gè)線程，達(dá)到“分而制之”。的目的，從而降低系統(tǒng)的復(fù)雜性。系統(tǒng)的模塊化好，提高系統(tǒng)的可維護(hù)性。多道批量處理系統(tǒng)一般用于計(jì)算中心較大的計(jì)。由于它的硬件設(shè)備比較全，價(jià)格。的充分利用，追求高的吞吐量，不具備實(shí)時(shí)性。操作系統(tǒng)仍然有明顯的區(qū)別。世界各國(guó)有四十多家公司，已成功的推。時(shí)間關(guān)鍵性的功能(Time-criticalfunctions-Hard. 周期執(zhí)行的功能（Cycl

　　

【正文】 TX 同步調(diào)度的；而中斷處理程序是異步地執(zhí)行的不由 VRTX 調(diào)度 。 當(dāng)中斷被觸發(fā)時(shí) ， 中斷處理程序就開(kāi)始運(yùn)行 。 ? 中斷處理和 VRTX管理的多任務(wù)環(huán)境是相分離的 。 無(wú)需 VRTX 的介入而直接進(jìn)入 ISRs。 當(dāng)硬件檢測(cè)到了一個(gè)中斷 ， 所有多任務(wù)活動(dòng)都停止并且將 CPU控制權(quán)交給指定的 ISRs。 這個(gè) CPU的控制權(quán)由任務(wù)轉(zhuǎn)到 ISRs的過(guò)程完全由硬件來(lái)完成 ， VRTX不會(huì)造成任何開(kāi)銷 。 VRTX為應(yīng)用的中斷處理程序 （ ISRs）提供了一些系統(tǒng)調(diào)用 ， 以便 ISRs能夠與任務(wù)進(jìn)行通信 ， 這樣對(duì)中斷的處理就可以由 ISR和任務(wù)共同來(lái)完成 ， ISR只做一些必要的操作如：輸入數(shù)據(jù) ， 輸出數(shù)據(jù)或?qū)⒖刂菩畔鬟f給任務(wù) ， 由任務(wù)來(lái)進(jìn)行進(jìn)一步的處理 。 基于 VRTXsa的應(yīng)用系統(tǒng)的存儲(chǔ)映象包括： ? VRTXsa代碼 ? 可裝入的應(yīng)用模塊 ? VRTXsa 工作區(qū) ? 堆管理 ? VRTXsa管理的應(yīng)用內(nèi)存 ? 可選的 MRI組件 ? 自己提供的可選組件 嵌入式軟件是操作系統(tǒng)與應(yīng)用軟件一體化的軟件 ， 其內(nèi)存管理比較簡(jiǎn)單 。 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)內(nèi)核通常使用下述兩種方法進(jìn)行內(nèi)存分配：固定尺寸存儲(chǔ)塊的靜態(tài)分配和可變尺寸存儲(chǔ)塊的動(dòng)態(tài)分配 。 VRTXsa對(duì)這兩種內(nèi)存分配方法都提供了支持 , 它提供了 分區(qū) 和 堆 兩種內(nèi)存分配管理機(jī)制 。 分區(qū)管理 ? 分區(qū)管理采用的是靜態(tài)的內(nèi)存分配方法 , 系統(tǒng)分配和回收固定大小的存儲(chǔ)塊 。 其優(yōu)點(diǎn)是存儲(chǔ)塊的分配和回收時(shí)間是確定的 , 因?yàn)椴粫?huì)出現(xiàn)存儲(chǔ)碎片 , 因而也不需要做回收存儲(chǔ)碎片 , 進(jìn)行合并等工作 。 ? 此外 , 分區(qū)存儲(chǔ)分配系統(tǒng)還提供了很大的靈活性 , 不但具有時(shí)間確定 、 開(kāi)銷小的優(yōu)點(diǎn) , 而且具有可變存儲(chǔ)塊系統(tǒng)的大部分優(yōu)點(diǎn) 。 堆管理 ? VRTXsa的堆管理可動(dòng)態(tài)分配變長(zhǎng)的存儲(chǔ)塊 , 并且能夠有效的處理存儲(chǔ)碎片 。 與在非實(shí)時(shí)系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的一種動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)分配法伙伴系統(tǒng)相比 , 克服了時(shí)間的不可確定性的缺點(diǎn) 。 I/O 盡管 VRTXsa自身的操作并不需要計(jì)數(shù)器 定時(shí)器 、 字符 I/O這些設(shè)備 ， 但許多VRTXsa的應(yīng)用需要計(jì)數(shù)器 — 定時(shí)器和字符 I/O設(shè)備 。 VRTXsa支持這些設(shè)備的集成 。 為此 , VRTXsa提供了用于實(shí)時(shí)時(shí)鐘管理和字符 I/O管理的系統(tǒng)調(diào)用 。 I/O 實(shí)時(shí)時(shí)鐘 ? 在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中 , 一般不能缺少實(shí)時(shí)時(shí)鐘 ，它是實(shí)時(shí)軟件運(yùn)行的必不可少的硬件設(shè)施 。 實(shí)時(shí)時(shí)鐘單純地提供一個(gè)規(guī)則的脈沖序列 ， 脈沖之間的間隔可以作為系統(tǒng)的時(shí)間基準(zhǔn)稱為時(shí)基 ， 時(shí)基的大小代表了實(shí)時(shí)時(shí)鐘的精度 ， 這個(gè)精度取決于系統(tǒng)的要求 。 I/O VRTX的時(shí)鐘管理 ? VRTXsa在系統(tǒng)中保存了一個(gè) 32位的系統(tǒng)時(shí)鐘 , 通過(guò) VRTXsa提供的系統(tǒng)調(diào)用 ui_timer來(lái)計(jì)時(shí) 。系統(tǒng)時(shí)鐘從 0開(kāi)始計(jì)數(shù) ， 或者從應(yīng)用設(shè)置的一個(gè)起始值開(kāi)始計(jì)數(shù) 。 ? 為了提供年月日時(shí)分秒的系統(tǒng)時(shí)間 ， VRTXsa提供了一些系統(tǒng)調(diào)用 ， 可以設(shè)置起始系統(tǒng)時(shí)間 ，獲得系統(tǒng)時(shí)間 。 系統(tǒng)時(shí)間都以 1970年 1月 1日午夜為起始可把這個(gè)時(shí)間看成 0秒 , 設(shè)置和獲得的系統(tǒng)時(shí)間都是以秒為單位的值 。 I/O VRTXsa為 I/O端口的輸入和輸出分別設(shè)置了 64字符 FIFO的輸入緩沖區(qū)和 64字符 FIFO的輸出緩沖區(qū) 。 并提供了用于任務(wù)和 ISR的系統(tǒng)調(diào)用 RTOS舉例 ? 1993年 , Microtec推出了世界上最先進(jìn)的第三代嵌入式集成交叉開(kāi)發(fā)系統(tǒng) Spectra。 該系統(tǒng)可在 UNIX及 WINDOWS NT上建立起開(kāi)放的 、 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的交叉開(kāi)發(fā)平臺(tái) ， 能將多來(lái)源的開(kāi)發(fā)工具有機(jī)地結(jié)成一體 ， 對(duì)復(fù)雜的嵌入式應(yīng)用開(kāi)發(fā)提供全過(guò)程支持 。 RTOS及相關(guān)知識(shí) 一、嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)基礎(chǔ) 二、實(shí)時(shí)多任務(wù)軟件開(kāi)發(fā)方法 三、 RTOS特點(diǎn) 四、 RTOS舉例 五、高速路由器開(kāi)發(fā)工具選擇 為了首先滿足開(kāi)發(fā)周期短的要求，充分提高開(kāi)發(fā)效率，同時(shí)不以犧牲其它指標(biāo)為代價(jià)，在選擇軟件支持工具時(shí)必須在考慮了各種方案的優(yōu)劣后進(jìn)行必要的折中。一方面需要充分考慮本課題的特殊需要，另一方面需要充分利用一切可用的技術(shù)成果（包括自有的和商品化的）。 ? 自主開(kāi)發(fā) RTOS 眾所周知 ， 國(guó)際上知名的路由器廠商 ， 均使用自己編寫(xiě)的專用嵌入式操作系統(tǒng) 。 由于 RTOS的理論已經(jīng)是成熟和公開(kāi)的 ， 同時(shí)憑借 NDSC在成功開(kāi)發(fā) 04機(jī)實(shí)踐中積累的豐富經(jīng)驗(yàn) ， 專門為高速路由器設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一個(gè)專用的嵌入式操作系統(tǒng)和開(kāi)發(fā)環(huán)境也是可以的 。 ? 使用 RTOS源碼 我們注意到 ， 某些 RTOS廠商正在直接提供 RTOS源碼 ， 同時(shí) Inter上也有大量的免費(fèi) RTOS源碼 。 顯然 ，充分利用這些資源可以得到許多借鑒 ， 使我們少走許多彎路 。 但是 ， 所有具有軟件開(kāi)發(fā)實(shí)踐經(jīng)歷的人員都知道 ， 理解 、 消化開(kāi)放的源碼并用于某個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)是一項(xiàng)艱苦的工作 ， 如果沒(méi)有合適的調(diào)試手段 （ 而又恰恰是對(duì)于源碼普遍存在的事實(shí) ） ， 這一過(guò)程就更加漫長(zhǎng)而艱苦 。 如果這僅僅用于培養(yǎng)對(duì)于計(jì)算機(jī)有深層次理解的高級(jí)人才還是卓有成效的 ， 但用于開(kāi)發(fā)實(shí)際產(chǎn)品就顯得力不從心了 。 ? 選擇商業(yè) RTOS 隨著這些年來(lái) RTOS及其開(kāi)發(fā)工具的飛速發(fā)展 ， 精心選擇并且合理使用高性能的商業(yè) RTOS及其開(kāi)發(fā)工具也能夠完全滿足高速路由器的開(kāi)發(fā)需要 。 NDSC過(guò)去已經(jīng)花費(fèi)了很長(zhǎng)時(shí)間 ， 具體考察了引入國(guó)內(nèi)的幾種典型的 RTOS及其開(kāi)發(fā)工具 ， 并且分別購(gòu)買了 VRTX和 VxWorks這兩種商業(yè) RTOS及其開(kāi)發(fā)工具包 ， 同時(shí)分別在 X86系列 、 68K系列和 PowerPC系列上完成了各種開(kāi)發(fā)任務(wù) ， 積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn) 。 實(shí)時(shí)應(yīng)用比非實(shí)時(shí)應(yīng)用存在更多的調(diào)試問(wèn)題 。 由于軟件經(jīng)常是實(shí)時(shí)系統(tǒng)最關(guān)鍵的地方 ， 軟件和硬件或許需要并行開(kāi)發(fā) ， 一旦硬件建立就要開(kāi)發(fā)象初始化代碼和設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序等底層系統(tǒng)軟件 ， 然后才能在目標(biāo)系統(tǒng)上建立應(yīng)用 。 由于實(shí)時(shí)系統(tǒng)不可能不涉及事件驅(qū)動(dòng)實(shí)時(shí)硬時(shí)限問(wèn)題 ， 因此增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性 。 這意味著應(yīng)用不僅在邏輯上要正確 ， 而且還必須按要求邏輯順序在一個(gè)確定時(shí)限內(nèi)完成 ， 因而產(chǎn)生了關(guān)鍵時(shí)間問(wèn)題 。 為了滿足這些挑戰(zhàn) ， 要求有一個(gè)合適的調(diào)試環(huán)境 ， 只有充分利用先進(jìn)的開(kāi)發(fā)工具 ， 才能取得很好的結(jié)果 。 實(shí)時(shí)應(yīng)用軟件的特殊性 ， 往往要求應(yīng)用程序設(shè)計(jì)者具有一定的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的專門知識(shí) ， 能合理地劃分任務(wù) ， 合理的配置系統(tǒng)以及目標(biāo)聯(lián)機(jī)的調(diào)試 。 因此 ，要設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)高性能的實(shí)時(shí)應(yīng)用軟件 ， 需要強(qiáng)有力的交叉開(kāi)發(fā)工具系統(tǒng)的支持 。 國(guó)外十分重視發(fā)展與實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)配合的嵌入式應(yīng)用的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境 ， 現(xiàn)已發(fā)展到第三代 ， 它以客戶－服務(wù)器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ) ，具有運(yùn)行系統(tǒng)的無(wú)關(guān)性 、 連接的無(wú)關(guān)性 、 開(kāi)放的軟件接口 (與嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) , 與開(kāi)發(fā)工具 , 與目標(biāo)環(huán)境的接口 )、 環(huán)境的一致性 、 宿主機(jī)上的目標(biāo)仿真的特點(diǎn) 。 只有在 充分發(fā)揮自身的 RTOS長(zhǎng)處和商業(yè)開(kāi)發(fā)工具的長(zhǎng)處的前提下才能為完成高速路由器的開(kāi)發(fā) 提供全過(guò)程支持 。 謝謝各位！