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[常见操作系统

嵌入式系统的实时性 嵌入式系统一般具有实时的特点。 所谓实时系统是指在这种系统中, 一个优先级高的任务能够得到立即的、没有延迟的服务,不需要等待任何其他优先级低的任务,一旦它得到CPU的使用权,将一直执行直到工作结束或者出现更高级别的进程。 为了满足这样的需求,嵌入式操作系统必须具有高效的中断处理能力和高效的IO能力 嵌入式操作系统分类 硬实时系统 确保系统中的关键任务在确定的时间得到响应,不能有失败的情况,否则会出现严重后果 软实时系统 设计的时候是有响应时间要求的,但是偶尔某些任务的响应时间超过这个限制也不会有严重的后果 非实时系统 无响应时间的要求 嵌入式操作系统一览 常见嵌入式实时操作系统 RTlinux及其他嵌入式实时Linux uC/OS II wind river systems公司的Vxworks QNX software systems公司的QNX。 pSOS OS/9 VRTX eCOS 常见嵌入式非实时操作系统 Microsoft公司的windows CE、Embedded windows xp Palm公司的Palm OS symbian公司的EPOC 一些嵌入式linux系统 介绍几款典型的嵌入式操作系统 uC/OS II ThreadX Windows系列的嵌入式操作系统 VxWorks 嵌入式Linux 1、uC/OS II 免费的公开源码实时操作系统 内核提供任务调度和管理、时钟管理、任务间同步与通信、内存管理和中断服务等功能 最多支持64个任务,分别对应优先级0~63,其中0为最高优先级 可剥夺实时多任务内核 调度工作的内容分为两部分:最高优先级任务的寻找和任务切换 内核是针对实时系统的要求来设计实现的,相对比较简单,可以满足较高的实时性要求 但是没有网络功能和文件系统,对于像媒体播放、需要网络和图形界面支持的应用就比较差 2、ThreadX操作系统 只需要很小的存储器容量(最低5k) 硬实时的处理能力 有功能强大的专门的开发调试支持工具 支持了市场上绝大部分的CPU 同样也是商业化的操作系统 3、微软的移动平台 Windows Embedded 家族 Windows CE 主要用于PDA,smartphone等个人手持终端上 支持多线程 支持多种软硬件 最大的特点就是能提供与pc 机类似的图形界面和主要的应用程序 地道的商业操作系统 Windows CE(2) 主要模块 内核模块:支持进程和线程处理及内存管理等基本服务 内核系统调用接口模块:运行应用程序访问操作系统提供的服务 文件系统模块:支持dos,fat等格式的文件系统 图形窗口和事件子系统模块:控制图形显示,并提供windows GUI界面 通信模块:运行同其他设备进行信息交换 4、VxWorks嵌入式实时操作系统 VxWorks 是风河(WindRiver)公司开发的一款商用硬实时操作系统 支持主流的32位CPU,包括 x86、 68K、PowerPC、MIPS、ARM等 基于微内核结构,由400多个相对独立的,短小精悍的目标模块组成,可裁剪性和可配置性相当出色 VxWorks 主要思想: 在嵌入式系统中最大限度地实现内核的时间可预测性,根据用户定义的任务优先级对任务实现调度。 给用户最大的控制权 VxWorks Vxworks的基本构成模块包括以下部分 : 高效实时微内核wind: Vxworks实时微内核wind以灵活性和可配置性为设计目标,它主要包括 基于优先级的任务调度 任务同步和通信 中断处理 定时器 内存管理 兼容POSIX实时系统标准 I/O处理系统: Vxworks提供与ANSIC兼容的I/O处理系统,主要包括 UNIX缓冲I/O处理系统,和 面向实时的异步I/O处理系统 本机文件系统 网络处理模块: Vxworks网络处理模块能与许多运行其他协议的网络进行通信,如TCP/IP、NFS、UDP、SNMP、FTP等 虚拟内存模块VxVMI: VxVMI主要用于对指定内存区的保护,如内存块只读等 共享内存模块VxMP: 主要用于多处理器行运行任务之间的共享信号量、消息队列、内存块管理 板级支持包BSP: 提供各种硬件的初始化、中断的建立、定时器、内存映象 VxWorks的评价 Vxworks是一款非常出色的嵌入式实时操作系统,但是它是不公开源码的商业化操作系统,价格比较高 为追求系统的实时性而设计的,并不是以通用OS为设计目标。 去掉了一些OS模块,因为这些模块在某种程度上会影响系统的实时性 (如在内存管理中没有采用页面管理模式,采用的是平板式内存)。 任务调度采用的是基于优先级的抢占式任务调度模式,优先级分256级(0-255) 用户可以动态的改变优先级,但

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