《实时操作系统RTX》PPT课件

《《实时操作系统RTX》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第10章实时操作系统RTX5112对于单任务应用程序或者简单的前后台应用系统来说，编写简单的监控程序就够了。如简易计算器、防盗报警器、容器温度控制系统等等，学习前面章节的内容就够了。但是，许多单片机应用程序要求同时执行两个或两个以上工作或任务，如汽车发动机控制、防抱死系统(ABS)、飞机管理系统、喷气发动机控制。对于这样的应用程序，监控程序的编写相当困难，而必须要使用实时操作系统RTOS。3实时多任务操作系统(RTOS)可以灵活地为几个任务调度系统的资源(CPU、存储器等)。RTX51是一个强大的实时操作系统，而且简单易用。它可以在所有的8051派生产品中使用。本章首先介绍实时操作系统

2、的概念，然后介绍在8051系统中得到应用的RTX51实时操作系统的结构特点和应用实例。4本章内容10.1实时操作系统10.2RTX51实时操作系统10.3RTX精简版例程10.4RTX全功能版例程实时操作系统（RTOS）是指当外界事件或数据产生时，能够接受并以足够快的速度予以处理，其处理的结果又能在规定的时间之内来控制生产过程或对处理系统作出快速响应，并控制所有实时任务协调一致运行的操作系统。因而，提供及时响应和高可靠性是其主要特点。实时操作系统有硬实时和软实时之分，硬实时要求在规定的时间内必须完成操作，这是在操作系统设计时保证的；软实时则只要按照任务的优先级，尽可能快地完成操作即可。

3、我们通常使用的操作系统在经过一定改变之后就可以变成实时操作系统。510.1实时操作系统多任务运行的实现实际上是靠CPU（中央处理单元）在许多任务之间转换和调度。CPU只有一个，轮番服务于一系列任务中的某一个。多任务运行很像前／后台系统，只是后台任务有多个。多任务运行使CPU的利用率达到最高，并使应用程序模块化。在实时应用中，多任务化的最大特点是，开发人员可以将很复杂的应用程序层次化。使用多任务，应用程序将更容易设计与维护。10.1.1多任务系统6一个任务，也称做一个线程，是一个简单的程序，该程序可以认为CPU完全只属于该程序自己。实时应用程序的设计过程包括如何把问题分割成多个任务。每个

4、任务都是整个应用的一部分，都被赋予一定的优先级，有自己的一套CPU寄存器和栈空间。典型的是，每个任务都是一个无限的循环，都可能处在以下5种状态之一—休眠态、就绪态、运行态、挂起态（等待某一事件发生）及被中断态。10.1.2多任务系统中任务的定义7休眠态相当于任务驻留在内存中，但并不被多任务内核所调度；就绪态意味着任务已经准备好，可以运行，但由于该任务的优先级比正在运行的任务的优先级低，还暂时不能运行；运行态是指任务掌握了CPU的使用权，正在运行中；挂起态也可以叫做等待事件态，指任务在等待，等待某一事件的发生（例如等待某外设的I/O操作，等待某共享资源由暂不能使用变成能使用状态，等待定时

5、脉冲的到来，或等待超时信号的到来，以结束目前的等待，等等）；最后，发生中断时，CPU提供相应的中断服务，原来正在运行的任务暂不能运行，就进入了被中断状态。810.1.3多任务系统中的任务特性任务就是一个具有独立功能的无限循环的程序段的一次运行活动。任务具有动态性、并发性、异步独立性的特点。1.动态性：任务的状态是不断变化的，一般分为：休眠态，就绪态，运行态，挂起态等。2.并发性：系统中同时存在多个任务，它们宏观上是同时运行的3.异步独立性：任务是系统中独立运行的基本单元，也是内核分配和调度的基本单元，每个任务各自按相互独立的不可预知的速度运行，走走停停。每个任务都要安排一个决定其重要性

6、的优先级，都有一个无限循环的程序段规定其功能（如一个C语言过程），并相应有一个数据段、堆栈段及一个任务控制块TCB(用于保存CPU的现场，状态等)。910.1.4实时操作系统特性1.高精度计时系统计时精度是影响实时性的一个重要因素。在实时应用系统中，经常需要精确确定实时地操作某个设备或执行某个任务，或精确的计算一个时间函数。这些不仅依赖于一些硬件提供的时钟精度，也依赖于实时操作系统实现的高精度计时功能。2.多级中断机制一个实时应用系统通常需要处理多种外部信息或事件，但处理的紧迫程度有轻重缓急之分。有的必须立即作出反应，有的则可以延后处理。因此，需要建立多级中断嵌套处理机制，以确保对紧迫

7、程度较高的实时事件进行及时响应和处理。103.实时调度机制实时操作系统不仅要及时响应实时事件中断，同时也要及时调度运行实时任务。但是，处理机调度并不能随心所欲的进行，因为涉及到两个进程之间的切换，只能在确保“安全切换”的时间点上进行，实时调度机制包括两个方面，一是在调度策略和算法上保证优先调度实时任务；二是建立更多“安全切换”时间点，保证及时调度实时任务。1110.2RTX51实时操作系统RTX51是用于8051系列单片机的一种多任务实时操作系