嵌入式操作系統(tǒng)概述-展示頁(yè)
2025-08-13 16:05本頁(yè)面
【正文】 驅(qū)動(dòng) 文件系統(tǒng)驅(qū)動(dòng) 硬 件 內(nèi)核模式 內(nèi)核（微內(nèi)核） ：客戶 /服務(wù)器結(jié)構(gòu) 嵌入式操作系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)（ 7/7） 24 ?嵌入式操作系統(tǒng)一般由內(nèi)核 、 嵌入式 TCP/IP網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 、嵌入式文件系統(tǒng)等組成 。 ?這樣移植工作便集中在硬件相關(guān)層 ， 與其余兩層無(wú)關(guān)， 功能的伸縮則集中在模塊上 ， 從而確保其具有良好的可移植性和可伸縮性 。 嵌入式操作系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)（ 1/7） 18 硬 件 系統(tǒng)服務(wù) 用戶態(tài) 核心態(tài) 應(yīng)用程序 應(yīng)用程序 … 單塊結(jié)構(gòu) 嵌入式操作系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)（ 2/7） 19 層次結(jié)構(gòu) 嵌入式操作系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)（ 3/7） 應(yīng)用程序 硬 件 硬件抽象層 應(yīng)用編程接口 硬件無(wú)關(guān)層 20 硬 件 進(jìn)程服務(wù) 用戶態(tài) 核心態(tài) 應(yīng)用程序客戶 內(nèi)存服務(wù) 微內(nèi)核 文件服務(wù) 網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 顯示服務(wù) 發(fā)送 應(yīng)答 客戶 /服務(wù)器結(jié)構(gòu)（微內(nèi)核結(jié)構(gòu)） 嵌入式操作系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)（ 4/7） 21 ?目前嵌入式操作系統(tǒng)主要采用分層和模塊化相結(jié)合的結(jié)構(gòu)或微內(nèi)核結(jié)構(gòu) 。 ?體系結(jié)構(gòu)是確保系統(tǒng)的性能、可靠性、靈活性、可移植性、可擴(kuò)展性的關(guān)鍵，就好比房子的梁架，只有梁架搭牢固了才提得上房子的質(zhì)量，再做一些錦上添花的工作才有意義。 如Embedded linux， RTEMS， eCOS。 ?商用型：功能穩(wěn)定、可靠，有完善的技術(shù)支持和售后服務(wù)， 開(kāi)發(fā)費(fèi)用 +版稅 。 ?非實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)：一般只具有弱實(shí)時(shí)特點(diǎn)，如WinCE、版本眾多的嵌入式 Linux、 PalmOS等。 ?提供更加 友好的多媒體人機(jī)交互界面 。 ?網(wǎng)絡(luò)化、信息化的要求隨著 Inter技術(shù)的成熟和帶寬的提高而日益突出，以往功能單一的設(shè)備如電話、手機(jī)、冰箱、微波爐等功能不再單一，結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜， 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián) 成為必然趨勢(shì)。 ?信息時(shí)代和數(shù)字時(shí)代的到來(lái)，為嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展帶來(lái)了巨大的機(jī)遇，同時(shí)也對(duì)嵌入式系統(tǒng)廠商提出了新的挑戰(zhàn)。 嵌入式操作系統(tǒng)的演變（ 5/7） 12 ?面向 Inter的階段 ?21世紀(jì)無(wú)疑將是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)代，將嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用到各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中去的呼聲自然也越來(lái)越高。 ?這一階段嵌入式系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性得到了很大改善，已經(jīng)能夠運(yùn)行在各種不同類(lèi)型的微處理器上，具有高度的模塊化和擴(kuò)展性。 嵌入式操作系統(tǒng)的演變（ 4/7） 11 ?實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)階段 ?20世紀(jì) 90年代，在分布控制、柔性制造、數(shù)字化通信和信息家電等巨大需求的牽引下，嵌入式系統(tǒng)進(jìn)一步飛速發(fā)展，而面向?qū)崟r(shí)信號(hào)處理算法的 DSP產(chǎn)品則向著高速度、高精度、低功耗的方向發(fā)展。 ?這一階段嵌入式系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：出現(xiàn)了大量高可靠、低功耗的嵌入式 CPU（如 Power PC等），各種簡(jiǎn)單的嵌入式操作系統(tǒng)開(kāi)始出現(xiàn)并得到迅速發(fā)展。 嵌入式操作系統(tǒng)的演變（ 3/7） 10 ?簡(jiǎn)單操作系統(tǒng)階段 ?20世紀(jì) 80年代，隨著微電子工藝水平的提高， IC制造商開(kāi)始把嵌入式應(yīng)用中所需要的微處理器、 I/O接口、串行接口以及 RAM、 ROM等部件統(tǒng)統(tǒng)集成到一片 VLSI中，制造出面向 I/O設(shè)計(jì)的 微控制器 ，并一舉成為嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域中異軍突起的新秀。 ?這一階段嵌入式系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)單一，處理效率較低，存儲(chǔ)容量較小，幾乎沒(méi)有用戶接口。 概 述（ 2/2） 7 嵌入式操作系統(tǒng)的演變（ 1/7） *Percent of total software supplied by RTOS vendor in a typical embedded device 10%* Kernel 30%* Kernel Networking File System 75%* Kernel Networking File System Multiprocessing Memory Management Networking Utility Windows API Application Application Application Application 90%* Kernel Networking File System Multiprocessing Fault Tolerance Distributed Objects Advanced Networking Advanced Interconnect Java Browser / GUI 8 在嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程中，從操作系統(tǒng)的角度來(lái)看，大致經(jīng)歷了以下及幾個(gè)階段： ?無(wú)操作系統(tǒng)階段 ?簡(jiǎn)單操作系統(tǒng)階段 ?實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)階段 ?面向 Inter的階段 嵌入式操作系統(tǒng)的演變（ 2/7） 9 ?無(wú)操作系統(tǒng)階段 ?嵌入式系統(tǒng)最初的應(yīng)用是 基于單片機(jī) 的，大多以可編程控制器的形式出現(xiàn)，具有監(jiān)測(cè)、伺服、設(shè)備指示等功能，通常應(yīng)用于各類(lèi)工業(yè)控制和飛機(jī)、導(dǎo)彈等武器裝備中，一般沒(méi)有操作系統(tǒng)的支持，只能 通過(guò)匯編語(yǔ)言對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行直接控制 ，運(yùn)行結(jié)束后再清除內(nèi)存。1 嵌入式操作系統(tǒng) 北京電子科技學(xué)院 汪永好 2 教 材及參考資料 ?羅蕾主編 . 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)及應(yīng)用開(kāi)發(fā)（第 2版） . 北京航空航天大學(xué)出版社 . ?Jean ，邵貝貝等譯 . 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) uC/OSII(第 2版 ). 北京航空航天大學(xué)出版社 . ?藍(lán)楓葉編著 . 嵌入式操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) . 電子工業(yè)出版社 . ?（美） Wayne Wolf. 嵌入式計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理， Computers as Components： Principles of Embedded Computing System Design. 3 一、嵌入式操作系統(tǒng)概述 二、嵌入式操作系統(tǒng) 基本概念 三、嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) ?C/OS 第一章 嵌入式操作系統(tǒng)概述 4 一、嵌入式操作系統(tǒng)概述 ? 概述 ? 嵌入式操作系統(tǒng)的演變 ? 嵌入式操作系統(tǒng)的分類(lèi) ? 嵌入式操作系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) ? 嵌入式操作系統(tǒng)的組成 ? 嵌入式操作系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)計(jì)因素 5 概 述（ 1/2） 嵌入式操作系統(tǒng)可以統(tǒng)稱為應(yīng)用在嵌入式系統(tǒng)的操作系統(tǒng) ， 它具有一般操作系統(tǒng)的功能 ， 同時(shí)具有嵌入式軟件的特點(diǎn) ， 主要有： ?可固化 ?可配置、可剪裁 ?獨(dú)立的板級(jí)支持包，可修改 ?不同的 CPU
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