嵌入式系统讲义(第2章).pdf

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1、1.3嵌入式操作系统中南民族操作系统大处理器学嵌嵌入式系统入式系统设计产品应用设计开发嵌入式系统概述中南民计算机系统由硬件和软件组成，在发展初期没有操作系统这个族大学概念，用户使用监控程序来使用计算机。随着计算机技术的发展，计算机系统的硬件、软件资源也愈来愈丰富，监控程序已不能适应计算机应用的要求。于是在六十年代中期监控程序又进一步发嵌展形成了操作系统(OperatingSystem)。入式系操作系统基本类型：多道批处理操作系统、分时操作系统、实统设计时操作系统。嵌入式系统操作系统的发展中南民族大适用于计算中心等较大学多道批处理操作系统监操的计算机系统控作适用于多个用户共享系分时操

2、作系统程系统资源嵌序统实时操作系统适用于嵌入式设备和有入实时性要求的系统中式系统时间先后学习重点设计嵌入式系统多道批处理操作系统中南基本思想：在计算机内存中同时存放多个程序，允许它们交替在CPU中运民族行，共享系统中的各种硬、软资源，从而使处理机得到充分利用。大学嵌入式系统设优点：交替运行多道程序，提高了CPU利用率，改善内存和I/O设备的利用情况。计缺点：在运行程序过程中不允许用户对机器进行交互对话。嵌入式系统多道批处理操作系统中南民族大学嵌入式系统设计嵌入式系统分时操作系统中南基本思想：一台计算机可同时连接多个用户终端，而每个用户可采用分时民族技术在自己的终端上联机使用计算机。大

3、学嵌入式系统特点：影响响应时间的因素：设计交互性终端数目多少多路性时间片的大小独立性信息交换数量及时性信息交换速度嵌入式系统实时操作系统RTOS中南定义：能及时响应外部事件或请求的系统，即当外部事件或者请求发生时，民族必须在规定时间内完成相应的处理，并能控制所有实时任务协调一致运行。大学特点：实时性要求高嵌系统可靠性高入式系过载保护统设实时时钟管理计“实时系统执行结果的正确性不仅取决于计算的逻辑结果，而且还取决于结果的产生时间”。嵌入式系统RTOS性能中南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民族大时间范围内作出响应。强调实时性、可靠性和灵

4、活性。学实时性:最大中断禁止时间,任务切换时间可靠性：可确定性嵌入式系尺寸：内核大小统设计可扩展性：根据应用需求扩展和定制软件。嵌入式系统RTOS分类中南民系统对相应时间有严格要求，如果响族硬实时大应不能满足将引起系统发生崩溃或致学系统命错误，例如航天飞机控制系统。实时系统对响应时间没有特别严格的要系统软实时嵌求，当响应时间不能满足时不会发入系统生特别严重的后果，例如液晶刷屏。式系统设调度算法区别：计硬实时需简单快速的实时调度算法（专用时间和优先级管理控制芯片）。软实时基于优先级调度（软件实现管理）。嵌入式系统嵌入式系统举例中应用于实时控制系统，响应南硬实时民时间约为毫秒或

5、微秒，规模族系统大小(几K～几十K内)。学实时uC-OSII,VxWorks,RTLinux嵌系统入应用于实时性较弱的系统，比式软实时嵌如实时查询系统。系统入系PalmOS,Android，部分Linux式系统分时统WindowsCE2.0设系统计误区1：嵌入式系统一定是实时性系统？有些嵌入式系统并不需要实时性。误区2：实时系统一定处理速度极快？实时性是一个相对的概念。嵌入式系统嵌入式系统基本概念中南1.前后台系统民族大学2.操作系统3.资源：共享资源，临界区嵌入4.任务：任务优先级，任务调度和切换，优先级反转式系统5.内核：抢占式内核，非抢占式内核设计6.中断7.时钟节拍嵌入式系统前

6、后台系统中南定义：应用程序是一个无限的循环，但可支持中断处理。民族大前台程序（foreground）：中断处理程序学后台程序(background)：无限循环的系统管理调度程序。循环轮转方式：前后台系统：嵌入式For（；；）For（；；）系{{统设任务1的部分工作；任务1的部分工作；计任务2的部分工作；中断处理程序；。。。。。。任务n的部分工作；任务n的部分工作；}}嵌入式系统前后台系统原理中南后台前台民中断服务程序处族大循环中调用相时理异步事件，这学中断服务程序应的函数完成部分可以看成前相应的操作，ISR间台行为，前台也这部分可以看叫中断级。时间嵌成后台行为，相关性很强的关入式后

7、台也称为任ISR键操作一定是靠系统务级。ISR中断服务程序来设ISR计保证的。典型应用：如微波炉、电话机、玩具等，及省电模式下的嵌入式应用。嵌入式系统操作系统中南操作系统：计算机中最基本的程序，负责分配和回收民族全部的软硬资源、控制协调并发活动；提供用户接口，大学使用户获得良好的工作环境；操作系统为用户扩展新的系统功能提供软件平台。嵌入用户程序式系操作系统统设硬件驱动计硬件嵌入式系统资源中南民资源：程序运行时可使用的软、硬件环境统称为资源。族大