第二章__嵌入式操作系统.pptVIP

* 实时操作系统与通用操作系统的区别（3） ?中断处理：在通用操作系统中，大部分外部中断都是开启的，中断处理一般由设备驱动程序来完成。由于通用操作系统中的用户进程一般都没有实时性要求，而中断处理程序直接跟硬件设备交互，可能有实时性要求，因此中断处理程序的优先级被设定为高于任何用户进程。实时操作系统中的各用户进程一般都有实时性要求，因此中断处理程序优先级高于所有用户进程的优先级分配方式是不合适的。一种较适合实时操作系统的中断处理方式为：除时钟中断外，屏蔽所有其它中断，中断处理程序变为周期性的轮询操作，这些操作由核心态的设备驱动程序或由用户态的设备支持库来完成。采用这种方式的主要好处是充分保证了系统的可预测性 * 实时操作系统与通用操作系统的区别（4） 系统调用以及系统内部操作的时间开销：进程通过系统调用得到操作系统提供的服务，操作系统通过内部操作（如上下文切换等）来完成一些内部管理工作。为保证系统的可预测性，实时操作系统中的所有系统调用以及系统内部操作的时间开销都应是有界的，并且该界限是一个具体的量化数值。而在通用操作系统中对这些时间开销则未做如此限制。有些RTOS的系统服务请求即为函数调用，不引起切换。 * 实时操作系统与通用操作系统的区别（5） 系统的可重入性： 在通用操作系统中，核心态系统调用往往是不可重入的，当一低优先级任务调用核心态系统调用时，在该时间段内到达的高优先级任务必须等到低优先级的系统调用完成才能获得CPU，这就降低了系统的可预测性。因此，实时操作系统中的核心态系统调用往往设计为可重入的。  * 嵌入式操作系统的发展历程 初期阶段 实质是一种实时的监控程序 第二阶段 专用系统 （80年代初，VRTX，pSOS等） 第三阶段 通用系统 * 嵌入式操作系统的分类 从嵌入式系统的应用来分类，可以分为面向低端设备的嵌入式操作系统和面向高端设备的嵌入式操作系统。 低端：各种工业控制系统，计算机外设，民用消费品的微波炉，洗衣机，冰箱等,ucos 高端：信息化家电，掌上电脑，机顶盒、WAP手机，路由器 ，VxWorks、QNX、wince, linux. * 嵌入式操作系统的分类（2） 从嵌入式系统的商业模式来分类，可以分为商用型和免费型。 商用型：功能稳定、可靠，有完善的技术支持和售后服务，价格昂贵。 免费型：价格优势。 linux. uCOS。 * 嵌入式操作系统的分类（3） 从实时性的角度来分： 具有强实时特点的嵌入式操作系统：其系统响应时间在毫秒或微秒级（航空/航天控制装配），VxWORKS 具有弱实时特点的嵌入式操作系统：其系统响应时间在毫秒－几秒的数量级上，其实时性的要求比强实时系统要差一些（电子菜谱的查询）。 没有实时特点的嵌入式操作系统。 * 常见的嵌入式操作系统 VxWorks： WindRiver，1983，可靠、实时、可裁减，多种CPU支持 Windows CE、NT、XP系列：弱实时 Palm：3COM公司，主要用于PDA Nucleus QNX uCOS-II * 操作系统的移植 硬件抽象层的概念 BSP(board support packet) 嵌入式应用程序 嵌入式操作系统 硬件环境平台 嵌入式系统结构 嵌入式应用程序 嵌入式操作系统 引入硬件抽象层后嵌入式系统结构 硬件抽象层 硬件环境平台 * BSP特点与功能 BSP主要特点：硬件相关性与操作系统相关性 在实现上，BSP是一个介于操作系统和底层硬件之间的软层次，包括了系统中大部分与硬件相关的软件模块。 在功能上包含两部分：系统初始化及与硬件相关的设备驱动。 系统初始化完成的基本功能有：对CPU进行低级初始化、对主板的硬件进行初始化、加载操作系统。 * 调度 Scheduler 内核的主要职责之一，决定任务运行的次序。 基本的调度算法有先来先服务FCFS,最短周期优先SBF，优先级法(Priority)，轮转法(Round-Robin)，多级队列法(multi-level queues)，多级反馈队列(multi-level feedback queues)等。 调度的基本方式有可占先式和非占先式。 多数实时内核是基于优先级调度的多种方法的复合。 * 优先级（Priority） 每个任务按其重要性被赋予一定的优先级。 静态优先级与动态优先级。 基于优先级的系统会出现优先级倒置的问题，一个好的实时内核应该提供解决倒置的方法。 已开发出多种算法用于实时任务的优先级分配，基本的有单调执行率调度法RMS和最早期限优先法EDF等。 * 优先级倒置 当高优先级任务挂起时，中优先级的任务抢先了正