嵌入式系统课件61(免费阅读).ppt

— 嵌入式操作系统 嵌入式系统典型开发模式 嵌入式操作系统技术现状 适应不同的嵌入式硬件平台，具有可移植、可伸缩能力。 采用的主要技术： 编程语言普遍采用高级语言实现，主要以C语言为主。 体系结构采用分层和模块化结构或微内核结构。 嵌入式操作系统技术现状（续） 分层和模块化结构，将操作系统分为： 硬件无关层 硬件抽象层 硬件相关层 每层再划分功能模块 移植工作集中在硬件相关层，与其余两层无关 功能的伸缩集中在模块上，从而确保了系统具有良好的可移植性和可伸缩性。 嵌入式操作系统技术现状（续） 功能复杂，具有可剪裁、可配置的能力 采用的主要技术： 可剪裁技术。操作系统以内核为中心，包括很多独立的功能组件如文件、网络等。除内核外其他组件的选择任意搭配，由应用决定。 可配置技术。每个功能组件都可以根据应用的要求进行配置，比如最大任务数、内存地址、堆栈大小、系统任务的优先级、缓冲区大小及文件数等。 嵌入式操作系统技术现状（续） 可靠性和高可用 采用的主要技术： 利用存储管理单元（MMU）、用户态和核心态机制，实现操作系统与应用程序的隔离，以及应用程序和应用程序之间的隔离，以防止应用程序破坏操作系统的代码、数据。 体系结构向微内核方向发展 可伸缩、可移植、可剪裁、可配置 行业的标准：多种操作系统平台，应用决定操作系统 结构紧凑、功能强大 高可用（High Available）、高可靠（High Reliable ）、支持多处理器和分布式计算 可动态加载和升级软件 与开发工具有机的结合起来 行业标准 行业性嵌入式软硬件平台 嵌入式系统是以应用为中心的系统，不会象PC一样只有一种平台 吸取PC的成功经验，形成不同行业的标准。 统一的行业标准具有开放、设计技术共享、软硬件重用、构件兼容、维护方便和合作生产的特点，是增强行业性产品竞争能力的有效手段。 嵌入式Linux系统典型构成 学习嵌入式linux，主要做的就是四点 第一点就是写bootloader,并移植到到nor flash上 第二点，编译kernel,并通过bootloader下载到nand flash上 第三点，在基于nand flash上建立文件系统 第四点，把写好的应用程序下载到target上。 基本流程就是这么下来的，具体到开发板上时可能 就有所差别了. 系统执行流程图 嵌入式Linux分类 第一类是在利用Linux强大功能的前提下，使它尽可能的小，以满足许多嵌入式系统对体积的要求，如uClinux()； 第二类是将Linux开发成实时系统尤其是硬实时系统，应用于一些关键的控制场合，如Fsmlabs公司()的RTLinux、MontaVista()的Hard Hat Linux等； 第三类的产品就是将实时性和嵌入式方案结合起来的方案，很多公司都这么做，并且提供集成化的开发方案，如Lineo、TimeSys、合肥华恒等。 Why ? 标准Linux针对有MMU的处理器设计。在这种处理器上，虚拟地址被送到MMU，把虚拟地址映射为物理地址。通过赋予每个任务不同的虚拟地址/物理地址转换映射，可支持不同任务之间的保护。 Why ? 最初，运行于这类没有MMU的CPU之上的都是一些 很简单的单任务操作系统，或者更简单的控制程序， 甚至根本就没有操作系统而直接运行应用程序。在这 种情况下，系统无法运行复杂的应用程序，或者效率 很低，而且，所有的应用程序需要重写，并要求程序 员十分了解硬件特性。这些都阻碍了应用于这类CPU之 上的嵌入式产品开发的速度。 然而，随着uCLinux的诞生，这一切都改变了。 uCLinux是一个完全符合GNU/GPL公约的项目，完 全开放代码，现由Lineo公司支持维护。 u——Micro，小的意思。 C——Control，控制的意思。 uCLinux——Micro-Control-Linux“微控制领域中的Linux系统”。 它专门针对没有MMU的CPU，并专为嵌入式系统做了 许多小型化的工作，已支持前面提到的多款CPU。 (1) 通用Linux API (2) 内核体积 ＜ 512 KB (3) 内核 +文件系统＜900 KB (4) 完整的TCP/IP 协议栈 (5) 支持大量其它的网络协议 (6) 支持各种文件系统，包括 NFS、ext2、ROMfs and JFFS、MS-DOS 和FAT16/32等。 针对NOMMU的特殊处理 uClinux针对没有MMU的处理器设计，不能使用处理器的虚拟 内存管理技术,但简单和尽量靠拢标准Linux得需要，uClinux 仍然沿用标准Linux的