第7章讲操作系统基础.pptVIP

第7章嵌入式操作系统基础 ;7.1 引 言 ;　　嵌入式软件的函数化、产品化能够促进嵌入式软件模块的复用性，从而降低系统的研发成本。 　　　C/OS-Ⅱ是一个可裁减的、源代码公开的嵌入式实时操作系统。它提供任务调度、任务间的通信与同步、任务管理、时间管理和内存管理等基本功能，现在已经应用于多个领域，非常适合实时操作系统的教学。 ;7.2 嵌入式操作系统概述 ;图5-1 实时操作系统与嵌入式操作系统的关系 ;　　嵌入式实时操作系统是嵌入在系统目标代码中的软件，并在系统启动之后运行。用户的其他应用程序是运行在这个软件平台基础之上的多个任务。实时操作系统根据各个任务的要求，进行资源管理、任务调度、中断响应等。并且，在嵌入式实时操作系统中，每个任务根据重要性不同具有不同的优先级，系统根据各个任务的优先级来动态地切换各个任务，从而保证对实时性的要求。因此，嵌入式实时操作系统可以理解为一个标准内核，它将CPU时间、中断、定时器等资源都封装起来，留给用户标准的API接口。在这个基础上，用户通过使用这些内核提供的API函数进行程序开发，最终完成各个任务的协调工作。 ;7.2.2 典型的嵌入式操作系统 ;　　VxWorks以其良好的可靠性和卓越的实时性被广泛地应用在通信、军事、航空、航天等高精尖技术及实时性要求极高的领域中，如通信卫星、军事演习、导弹制导和飞机导航等。尤其在美国的F-16、FA-18战斗机，B-12隐形轰炸机和爱国者导弹上，甚至美国JPL实验室研制的著名“索杰纳”火星探测器上也使用了VxWorks。 ;　　Windows CE有5个主要的模块： 　　(1) 内核模块：支持进程和线程处理及内存管理等基本服务。 　　(2) 内核系统调用接口模块：允许应用软件访问操作系统提供的服务。 　　(3) 文件系统模块：支持DOS等格式的文件系统。 　　(4) 图形窗口和事件子系统模块：控制图形显示并提供Windows GUI界面。 　　(5) 通信模块：允许与其他设备进行信息交换。 ;　　需要指出的是，Windows CE嵌入式操作系统不是一个硬实时操作系统，但它最大的优点是能够提供与PC机类似的图形用户界面和主要的应用程序。它的界面内容大多是在Windows里出现的标准部件，包括桌面、任务栏、窗口、图标和控件等。因此，只要是对PC机上的Windows比较熟悉的用户，都能很快学会使用基于Windows CE嵌入式操作系统的嵌入式设备。 ;　　3．pSOS 　　pSOS是ISI(Intergrated Systems Inc.)公司研发的产品。ISI最早成立于1980年，pSOS在其成立后不久即被推出，是世界上最早的实时操作系统之一，也是最早进入中国市场的实时操作系统。ISI公司于2000年被WindRiver公司兼并。 ;　　pSOS是一个模块化、高性能、完全可扩展的实时操作系统，专为嵌入式微处理器设计，提供了一个完全的多任务环境，在定制的或是商业化的硬件上提供高性能和高可靠性，可以让开发者根据操作系统的功能和内存需求定制每一个应用所需的子系统。pSOS包含单处理器支持模块(pSOS＋)、多处理器支持模块(pSOS＋m)、文件管理器支持模块(PHILE)、TCP/IP通信包(PNA)、流式通信模块(OPEN)、图形界面、Java、HTTP等。开发者可以利用它来实现从简单的单个独立设备到复杂的、网络化的多处理器系统。 ;　　4．QNX 　　QNX是加拿大QNX公司的产品。大多数RTOS都是从68 K的CPU上开发成熟，然后再移植到x86体系上的。而QNX是直接在x86体系上开发出来的，只是近几年才在68 K等CPU上使用。 　　QNX是一个实时、可扩充的操作系统。它部分遵循POSIX相关标准，如POSIX.1b实时扩展。QNX提供了一个很小的微内核以及一些可选的配合进程；其内核仅提供4种服务：进程调度、进程间通信、底层网络通信和中断处理；其进程在独立的地址空间运行；所有其他的操作系统服务都实现为协作的用户进程。因此，QNX内核非常小巧(QNX4.x约为12 KB)，而且运行速度极快。QNX灵活的结构可以使用户根据实际的需求，将系统配置成微小的嵌入式操作系统或是包括几百个处理器的超级虚拟机操作系统。 ;　　5．Palm OS 　　3COM公司的Palm OS在掌上电脑和PDA市场上占有很大的市场份额。Palm OS有开放的操作系统应用程序接口(API)，开发商可以根据需要自行开发所需的应用程序。目前共有3500多个应用程序可以运行在Palm Pilot(Palm OS平台)上，其中大部分应用程序为其他厂商和个人开发，从而使Palm Pilot的功能得以不断增多。这些应用软件包括计算器、各种游戏、电子宠物、地理信息等。在开发环境方面