操作系统的基本概念

《操作系统的基本概念》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、嵌入式操作系统原理课程结构内容课时（H）第一章：操作系统的基本概念2.0第二章：μCOS与μCOS-II的任务7.0第三章：μCOS-II的中断和时钟2.0第四章：任务的同步与通信6.0第五章：信号量集2.0第六章：内存的动态分配2.0第七章：uC/OS-II的移植7.0第一章：操作系统的基本概念目标:本章旨在向学员介绍操作系统基本概念，通过本章的学习，学员应该掌握如下知识：1）操作系统概述2）常用的操作系统3）操作系统常用的数据结构4）操作系统基本概念时间：2.0学时教学方法：讲授PPT为什么要

2、学习μC/OS-II一.凡从事嵌入式系统开发工作的人，必须对嵌入式操作系统有足够的了解。二.对于初学者，从μC/OS-II开始是个明智的选择。1.μC/OS-II麻雀虽小，却五脏基本全（它是个微内核）2.可以学习实时系统的一些编程技巧。3.可以把在学校中学到的操作系统抽象概念具体化。4.具有很强的实用性。5.学习数据结构应用的好例子。软件与硬件接口应用编程接口API应用程序计算机硬件操作系统图应用软件与操作系统1.1操作系统概述操作系统是一种为应用程序提供服务的系统软件，是一个完整计算机系统的有机

3、组成部分。从层次来看，操作系统位于计算机硬件之上，应用软件之下。所以也把它叫做应用软件的运行平台。1.1.1操作系统的作用它在计算机应用程序与计算机硬件系统之间，屏蔽了计算机硬件工作的一些细节，并对系统中的资源进行有效的管理。通过提供函数（应用程序接口（API）），从而使应用程序的设计人员得以在一个友好的平台上进行应用程序的设计和开发，大大地提高了应用程序的开发效率。从用户的角度来看，它就是一大堆函数（API和系统函数），用户可以调用（普通调用或系统调用）它们来对系统资源进行操作。计算机硬件用汇编

4、语言编写的硬件抽象层高级语言的接口应用软件操作系统1.1.1操作系统的作用（续）监控程序操作系统实时操作系统分时操作系统多道批处理操作系统时间先后适用于多个用户共享系统资源适用于计算中心等较大的计算机系统适用于嵌入式设备和有实时性要求的系统中1.1.1操作系统的作用（续）监控程序操作系统实时操作系统分时操作系统多道批处理操作系统时间先后适用于多个用户共享系统资源适用于计算中心等较大的计算机系统适用于嵌入式设备和有实时性要求的系统中实时操作系统是我们介绍的重点1.1.2操作系统基本功能操作系统处理器

5、的管理存储管理网络和通信的管理I/O设备管理文件管理任务管理任务表存储分配表文件目录设备表总之，需要一大堆表1.2实时系统概述实时系统与非实时系统的本质区别就在于实时系统中的任务都有时间限制。时间限制有两种：一种是任务的周期性，按一定周期启动执行的任务称为周期性任务。而随机启动执行的任务称为非周期性任务。另一种时间限制为时限，即要求任务在规定时间内完成。1.2.1实时系统的特点总的来说实时操作系统是事件驱动的，能对来自外界的作用和信号在限定的时间范围内作出响应。它强调的是实时性、可靠性和灵活性从实

6、时系统的应用特点来看实时操作系统可以分为两种：一般实时操作系统和嵌入式实时操作系统。1.2.1实时系统的特点（续）一般实时操作系统应用于实时处理系统的上位机和实时查询系统等实时性较弱的实时系统，并且提供了开发、调试、运用一致的环境。嵌入式实时操作系统应用于实时性要求高的实时控制系统，而且应用程序的开发过程是通过交叉开发来完成的。嵌入式实时操作系统具有规模小(一般在几K-几十K内)、可固化使用实时性强(在毫秒或微秒数量级上)的特点。即开发环境与运行环境是不一致的。1.2.2实时系统属性要求实时性要求

7、一般有两层含义：时间上同时发生和过程上同时响应。要求一：数据识别、数据建立和正确响应必须在规定时间内完成。要求二：对外部事件处理的实时性，即实时系统必须能进行分布式或并行处理。1.2.3实时系统重要参数系统响应时间系统发出处理要求到系统给出应答信号的时间生存时间数据有效等待时间任务切换时间任务之间切换而使用的时间中断延迟时间计算机接收到中断信号到操作系统作出响应，并完成转入中断服务程序的时间吞吐量在一给定时间内，系统可以处理的事件总数1.2.4实时系统分类按外部过程的要求划分对于软实时系统来说，未

8、能实时完成处理的结果，仅仅是带来了额外的代价，且通常这种代价能够被接受。软实时系统硬实时系统对于硬实时系统来说，未能实时完成处理是坚决不允许的，它往往导致致命危害。如刹车系统、制导系统。1.2.4实时系统分类(续)按系统响应时间划分强实时系统一般实时系统弱实时系统响应时间在100ms、10ms、ms或ms级以下响应时间在s、10s以上响应时间在10s以上或更长，随负载变化1.2.4实时系统分类(续)按软件结构划分轮循系统initialize()app1_task(){if(cond