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嵌入式操作系统一些基本概念

发表于:2017-01-09 作者:网络转载 来源: 点击数:

  何为嵌入式系统?
  嵌入式系统是指操作系统和功能软件集成于计算机硬件系统之中。简单的说就是系统的应用软件与系统的硬件一体化,类似与BIOS的工作方式。具有软件代码小,高度自动化,响应速度快等特点。特别适合于要求实时的和多任务的体系。
  嵌入式实时多任务操作系统
  实时多任务操作系统(Real Time Operating System)是根据操作系统的工作特性而言的。实时是指物理进程的真实时间。实时操作系统是指具有实时性,能支持实时控制系统工作的操作系统。首要任务是调度一切可利用的资源完成实时控制任务,其次才着眼于提高计算机系统的使用效率,重要特点是要满足对时间的限制和要求。
  实时多任务操作系统与分时多任务操作系统
  它们有明显的区别。具体的说,对于分时操作系统,软件的执行在时间上的要求,并不严格,时间上的错误,一般不会造成灾难性的后果。而对于实时操作系统,主要任务是对事件进行实时的处理,虽然事件可能在无法预知的时刻到达,但是软件上必须在事件发生时能够在严格的时限内作出响应(系统响应时间),即使是在尖峰负荷下,也应如此,系统时间响应的超时就意味着致命的失败。另外,实时操作系统的重要特点是具有系统的可确定性,即系统能对运行情况的最好和最坏等的情况能做出精确的估计。
  实时操作系统中的重要概念
  系统响应时间(System response time )系统发出处理要求到系统给出应答信号的时间。
  任务换道时间(Context-switching time)是任务之间切换而使用的时间。
  中断延迟(Interrupt latency )是计算机接收到中断信号到操作系统作出响应,并完成换道转入中断服务程序的时间。
  实时操作系统应具有如下的功能:
  1) 任务管理(多任务和基于优先级的任务调度)
  2) 任务间同步和通信(信号量和邮箱等)
  3) 存储器优化管理(含ROM的管理)
  4) 实时时钟服务
  5) 中断管理服务
  实时操作系统的工作特性
  实时操作系统中的任务(Task)等同于分时操作系统中的进程(Process)的概念。系统中的任务有四种状态:运行(Executing),就绪(Ready),挂起(Suspended),冬眠(Dormant)。
  运行:获得CPU控制权。
  就绪:进入任务等待队列。通过调度转为运行状态。
  挂起:任务发生阻塞,移出任务等待队列,等待系统实时事件的发生而唤醒。从而转为就绪或运行。
  冬眠:任务完成或错误等原因被清除的任务。也可以认为是系统中不存在了的任务。
  系统中只能有一个任务在运行状态。各任务按级别通过时间片分别获得对CPU的访问权。

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