《北京航空航天大学《嵌入式系统》课件_第八章》.ppt

 2006年5月 主要内容 嵌入式操作系统 ?C/OS-Ⅱ简介 ?C/OS-Ⅱ内核结构 ?C/OS-Ⅱ任务管理 ?C/OS-Ⅱ时间管理 ?C/OS-Ⅱ任务通信与同步 为什么需要操作系统 硬件抽象层的引入 嵌入式实时系统自底向上包含三个部分 硬件环境 嵌入式实时操作系统——RTOS 嵌入式实时应用程序 由于嵌入式系统应用的硬件环境差异较大 新增加的中间层位于操作系统和硬件之间，包含了系统中与硬件相关的大部分功能 ，隐蔽了底层硬件的多样性 嵌入式系统的体系结构 HAL简介 硬件抽象层（HAL）是体系结构相关的底层程序 处理系统启动、硬件初始化以及中断与异常 硬件抽象层对内核其它部分提供统一的调用接口 HAL可以提供BSP规范，提供跨平台可移植性 硬件抽象层接口定义和代码设计特点 硬件抽象层具有与硬件密切相关性 硬件抽象层具有与操作系统无关性 接口定义的功能应包含硬件或系统所需硬件支持的所有功能 接口定义简单明了，太多接口函数会增加软件模拟的复杂性 具有可测性的接口设计有利于系统的软硬件测试和集成 HAL设计目标 支持多种的国际主流嵌入式芯片 支持数字电视机顶盒、智能手机、数字化音视频、数字仪表等数字化产品中常见外设的驱动 基于甚高端通讯设备的硬件抽象层，能够支持多CPU体系结构（SMP），以及基于网络元素NE的甚高端通讯设备 基于智能手机的硬件抽象层，能够支持以Intel PCA体系结构为内核的智能手机、以Intel EIA体系结构为内核的智能手机，以及以Motorola的88000系列为内核的PDA 基于IC卡的汇编级硬件抽象层，能够支持数字电视条件接收CA的8/16/32位CPU IC设计和机器码级汇编抽象层 通用操作系统和嵌入式（实时）操作系统 通用操作系统：Windows/NT/XP、Linux、UNIX等，用于PC机、服务器， 嵌入式（实时）操作系统：用于嵌入式设备的操作系统，具有通用操作系统的基本特点，又具有系统实时性、硬件的相关依赖性、软件固态化以及应用的专用性等特点； 嵌入式（实时）操作系统通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器Browser等； 嵌入式（实时）操作系统的重要指标：实时性（中断响应时间、任务切换时间等）、尺寸（可裁剪性 ）、可扩展性（内核、中间件） 嵌入式操作系统的发展 常见的嵌入式操作系统 实时嵌入式操作系统的种类繁多，大体上可分为两种，商用型和免费型。 商用型的实操作系统功能稳定、可靠，有完善的技术支持和售后服务，但往往价格昂贵,如Vxworks、QNX、WinCE、Palm OS等。 免费型的实时操作系统在价格方面具有优势，目前主要有Linux,μC/OS是一种源码开放的商业RTOS 学习嵌入式操作系统 学习一种实时操作系统RTOS，如?C/OS-Ⅱ,掌握实时系统的概念和设计方法 嵌入式系统以应用为中心，要选择“适用”的操作系统 嵌入式Linux 自己尝试“写”RTOS RTOS在嵌入式系统中的位置 主要内容 嵌入式操作系统 ?C/OS-Ⅱ简介 ?C/OS-Ⅱ内核结构 ?C/OS-Ⅱ任务管理 ?C/OS-Ⅱ时间管理 ?C/OS-Ⅱ任务通信与同步 ?C/OS简介 1、?C/OS——Micro Controller O S，微控制器操作系统 2、 ?C/OS简介 美国人Jean Labrosse 1992年完成 应用面覆盖了诸多领域，如照相机、医疗器械、音响设备、发动机控制、高速公路电话系统、自动提款机等 1998年?C/OS-II，目前的版本?C/OS -II V2.61，2.72 2000年，得到美国航空管理局（FAA）的认证，可以用于飞行器中 网站www.ucos-II.com（) 公开源代码 可移植性（Portable） 绝大部分? C/OS-II的源码是用移植性很强的ANSI C写的。和微处理器硬件相关的那部分是用汇编语言写的。汇编语言写的部分已经压到最低限度，使得? C/OS-II便于移植到其他微处理器上。 ? C/OS-II可以在绝大多数8位、16位、32位以至64位微处理器、微控制器 、数字信号处理器（DSP）上运行。 可固化（ROMable） ? C/OS-II是为嵌入式应用而设计的，这就意味着，只要用户有固化手段（C编译、连接、下载和固化）， ? C/OS-II可以嵌入到用户的产品中成为产品的一部分。 可裁剪（Scalable） 可以只使用? C/OS-II中应用程序需要的那些系统服务。也就是说某产品可以只使用很少几个? C/OS-II调用，而另一个产品则使用了几乎所有? C/OS-II的功能，这样可以减少产品中的? C/OS-II所需