实时操作系统期末报告

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1、实时操作系统期末总结报告实时操作系统的概述实吋操作系统（RTOS）是指当外界事件或数据产生吋，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吋间之内来控制生产过程或对处理系统做出快速响应，并控制所有实时任务协调一致运行的操作系统。因而，提供及吋响应和高可靠性是其主要特点。实吋操作系统有硬实吋和软实吋之分，硬实吋要求在规定的时间内必须完成操作，这是在操作系统设计吋保证的；软实吋则只要按照任务的优先级，尽可能快地完成操作即可。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。1.1.实时操作系统的相关概念（1）实时操作系统的定义实吋操作系统是保证在

2、一定吋间限制内完成特定功能的操作系统。例如人驾驶的汽车中的系统，需要一个比较稳定的实时操作系统。在“硬”实吋操作系统中，如果不能在允许吋间内完成使物体可达的计算，操作系统将因错误结束。在“软”实吋操作系统中，比如汽车不能很快的识别人的操作指令，那么它可能造成严重的事故（如：汽车的瞬时刹车；公交车，它能准确的报站，这其实就是一个实吋操作系统的具体体现；其次，车上的GPS导航仪，其实质也是一个比较精确实吋操作系统的产物，如果不能实吋，那么导航仪将失效，结果不能正确的指导司机驾驶的方向，冋吋这种实吋操作系统的及吋性必须达到一定的程度:ms级）。一些实时操作系统是为特定的应用设

3、计的，另一些是通用的。一些通用目的的操作系统称&己为实时操作系统。但某种程度上，大部分通用目的的操作系统，如微软的WindowsNT或IBM的0S/390有实时系统的特征。这就是说，即使一个操作系统不是严格的实时系统，它们也能解决一部分实时应用问题。(2)实时操作系统中的一些重要的概念代码临界段：指处理时不可分割的代码。一旦这部分代码开始执行则不允许中断打入；资源：任何为任务所占用的实体；共享资源：可以被一个以上任务使用的资源；任务：也称作一个线程，是一个简单的程序。每个任务被赋予一定的优先级，有它自己的•一套CPU寄存器和自己的栈空间。典型地，每个任务都是一个无限的循

4、环，每个任务都处在以下五个状态下：休眠态，就绪态，运行态，挂起态，被中断态；任务切换：将正在运行任务的当前状态(CPU寄存器中的全部内容)保存在任务自己的栈区，然后把下一个将要运行的任务的当前状态从该任务的栈中重新装入CPU的寄存器，并开始下一个任务的运行；内核：负责管理各个任务，为每个任务分配CPU吋间，并负责任务之间通讯。分为不可剥夺型内核和可剥夺型内核；调度：内核的主要职责之一，决定轮到哪个任务运行。一般基于优先级调度法；(3)及时性关于实时操作系统的及时性，我将从如下两个方面进行介绍：实时操作系统的时间限和实时操作系统的应用相关。时间限：对一些实时性要求较高的系

5、统，它们要求的时间限一般是毫秒级(ms),但是通常的实时操作系统，一般是秒级(s)或是在100s左右。这样的及时响应是不能满足的，为了能更好的满足某种需要，我们需要把实时操作系统的及时响应时间缩小到10ms左右，这样方能使实时操作系统的性能更好，可靠性更高。同时在接收到某个指令之后，做出最快速的判断，达到响应的最佳效果。应用相关：在现实生活中我们所看到的最多的实时操作系统运用相关的是：汽车的驾驶实吋操作系统，其中又主要与它的定位实时跟踪系统和实时节能系统最为突出。在定位实时跟踪系统中的智能GPS定位能够让驾驶人员实时掌握自己的行驶方向，这样能够在最短的时间内到达FI的地

6、。其次，在图像采集和处理过程屮，我们需要精确测试针，这同样需要很高的及时操作，比如10ms/针。(2)实时操作系统的结构实吋操作系统主要是在微内核基础上的层次化机构，应用程序主要指各种面向具体应用的背景的软件系统。另外RTRMS提供了标准的应用组件库，它是将RTEMS的功能扩展至新的运用领域而形成的标准模块；同时由于RTEMS支持丰富的网络协议，因此标准组件库还包含了较多的网络模块。运司担字和标准绖件SRTEMS接匚POSIX接匚ITKON•接匚苷S券超核技级3：持包ESP撖处3莽外设RTEMS系统结构阁对应其中的存储器部分我以冯.诺依曼体系结构作力阁解:桂字计st钤C

7、FU冯.诺依曼体系结构阁通常实时软件体系结构：如嵌入式软件体系结构分力四层，如下阁所示RTEMS管理器任务管3券通信与同步5衾::存名爸耷2爸存储器管理3T^^S»李件誉2吞55^25^225致仝袪误呈2»多处sn窆2券板级支持包（BSP）:BSP也叫设备驱动层，它是把操作系统与具体的硬件平台隔离开来，也就是说，在BSP屮，把所有与硬件相关的代码封装起来，并向上提供一个虚拟的硬件平台，而实时操作系统就运行在这个虚拟的平台上。（5）实时操作系统的任务实时操作系统的任务其实总结起来就是一种调度机制。如何能够更好的处理事务，从而在最短的时间内达