大学课件物联网与嵌入式系统开发--第5章_嵌入式操作系统.ppt

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1、第5章嵌入式操作系统本章主要内容5.1操作系统简介5.2uC/OS-II简介5.3VxWorks简介5.4WinCE简介5.5Linux简介5.6其他嵌入式操作系统思考与习题5.1操作系统简介操作系统（OperationSystem，OS）是管理计算机硬件与软件资源的程序，同时也是计算机系统的内核与基石。操作系统是控制其他程序运行，管理系统资源并为用户提供操作界面的系统软件的集合。操作系统身负诸如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务。操作系统的型态非常多样，不同机器安装的OS可从简单到复杂，可从手机的嵌入式系统到超级计算机

2、的大型操作系统。目前微机上常见的操作系统有OS/2、UNIX、Linux、Windows等。5.1操作系统简介5.1.1操作系统5.1.2嵌入式操作系统回本章目录5.1操作系统简介5.1.1操作系统操作系统的功能包括管理计算机系统的硬件、软件及数据资源；控制程序运行；改善人机界面；为其他应用软件提供支持等，使计算机系统所有资源最大限度地发挥作用，为用户提供方便的、有效的、友善的服务界面。回本节目录5.1操作系统简介5.1.1操作系统（续）1．操作系统分类应用领域来：桌面操作系统、服务器操作系统、嵌入式操作系统等支持的用户数：单用户（如MSDOS）、多用户系统（如UNIX）源码开放程度

3、：开源操作系统（Linux）、不开源操作系统（Windows）硬件结构：网络操作系统（Netware、WindowsNT、OS/2warp）、分布式系统（Amoeba）、多媒体系统（Amiga）等使用环境和对作业处理方式：批处理系统（MVX、DOS/VSE）、分时系统（Linux、UNIX、XENIX、MacOS）、实时系统（iEMX、VRTX、RTOS、RTWINDOWS）技术复杂程度：简单操作系统、智能操作系统指令的长度：8位、16位、32位、64位的操作系统5.1操作系统简介5.1.1操作系统（续）2．流行的主要操作系统目前流行的主要操作系统有Windows系列操作系统，由微软

4、发行；UNIX类操作系统，如SOLARIS、BSD系列（FREEBSD、openbsd、netbsd、pcbsd）；Linux类操作系统，如Ubuntu、SuseLinux、Fedora等；Mac操作系统，由苹果公司发行，一般安装于MAC电脑。5.1操作系统简介5.1.1操作系统（续）3．操作系统主要功能操作系统位于底层硬件与用户之间，是两者沟通的桥梁。以现代观点而言，一个标准个人电脑的OS应该提供以下的功能：进程管理（Processingmanagement）内存管理（Memorymanagement）文件系统（Filesystem）网络通信（Networking）安全机制（Sec

5、urity）用户界面（Userinterface）驱动程序（Devicedrivers）5.1操作系统简介5.1.1操作系统（续）4．操作系统组成操作系统组成可分成四大部分。（1）驱动程序。最底层的、直接控制和监视各类硬件的部分，它们的职责是隐藏硬件的具体细节，并向其他部分提供一个抽象的、通用的接口。（2）内核。操作系统之最内核部分，通常运行在最高特权级，负责提供基础性、结构性的功能。（3）接口库。是一系列特殊的程序库，它们职责在于把系统所提供的基本服务包装成应用程序所能够使用的编程接口（API），是最靠近应用程序的部分。例如，GNUC运行期库就属于此类，它把各种操作系统的内部编程接

6、口包装成ANSIC和POSIX编程接口的形式。5.1操作系统简介5.1.1操作系统（续）4．操作系统组成(续)（4）外围。所谓外围，是指操作系统中除以上三类以外的所有其他部分，通常是用于提供特定高级服务的部件。例如，在微内核结构中，大部分系统服务，以及UNIX/Linux中各种守护进程都通常被划归此类。当然，本节所提出的四部分结构观也绝非放之四海皆准。例如，在早期的微软视窗操作系统中，各部分耦合程度很深，彼此难以区分。而在使用外核结构的操作系统中，则根本没有驱动程序的概念。因而，本节的讨论只适用于一般情况，具体特例需具体分析。操作系统中四大部分的不同布局，也就形成了几种整体结构的分布

7、，常见的结构包括简单结构、层结构、微内核结构、垂直结构和虚拟机结构。5.1操作系统简介5.1.1操作系统（续）5．内核结构内核是操作系统最核心、最基础的构件。内核的结构可以分为单内核、微内核、超微内核以及外核等。单内核结构是指操作系统中各内核部件杂然混居的形态，该结构产生于20世纪60年代（也有20世纪50年代初之说，尚存争议），历史最长，是操作系统内核与外围分离时的最初形态。微内核结构是20世纪80年代产生出来的较新的内核结构，强调结构性部件与功能性部件