第1章 嵌入式系统基础(2016年2月17日)讲解.ppt

共56页 * ③ROM仿真器； ④源程序模拟器。 （3）软件组件的选择 （4）开发环境 ①交叉环境； ②指令模拟器； ③电路开发板。 共56页 * 1.4 嵌入式操作系统 1.4.1 嵌入式操作系统 嵌入式操作系统EOS（Embedded Operating System）是软、硬件资源的控制中心，它以尽量合理有效的方法组织多个用户共享计算机的各种资源，目的是提供一台功能强大的虚拟机，给用户一个方便、有效、安全的工作环境。 共56页 * 嵌入系统的全部软、硬件资源的分配、调度工作由 EOS 负责，控制协调并发活动。 EOS 是相对于一般操作系统而言的，它除具备了一般操作系统最基本的功能，如任务调度、同步机制、中断处理、文件功能等外，还有以下特点： （1）可装卸性； （2）强实时性； 共56页 * （3）统一的接口； （4）操作方便、简单，提供友好的图形GUI、图形界面，追求易学易用； （5）提供强大的网络功能，支持 TCP/IP 协议及其他协议； （6）强稳定性，弱交互性； （7）固化代码； （8）更好的硬件适应性，也就是良好的移植性。 共56页 * 1.4.2 实时操作系统 嵌入式操作系统可分为：实时操作系统 和 非实时操作系统。 实时操作系统是指——能在确定的时间内执行其功能并对外部的异步事件做出响应的计算机系统。其操作的正确性不仅依赖于逻辑设计的正确程度，而且与这些操作进行的时间有关。 共56页 * 实时操作系统的特征： （1）多任务； （2）有线程优先级； （3）多种中断级别。 下面介绍几个实时操作系统中的重要概念： （1）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。 共56页 * （2）任务换道时间 任务之间切换使用的时间。 （3）中断延迟 计算机接收到中断信号到操作系统作出响应，并完成换道转入中断服务程序的时间。 实时操作系统中的任务有 四个状态：运行、就绪、挂起、冬眠。 共56页 * （1）运行 获得 CPU 的控制权。 （2）就绪 进入任务等待队列，通过调度转为运行状态。 （3）挂起 任务发生阻塞，移出任务就绪队列，等待系统实时事件的发生而唤醒，从而转为 就绪 或 运行。 共56页 * （4）冬眠 任务完成 或 错误 等原因被清除的任务，也可以认为是系统中不存在的任务。 1.4.3 常见的嵌入式操作系统 （1）Linux操作系统简介 嵌入式 Linux 的特点： 第一：Linux 是开放源代码的； 共56页 * 第二：Linux 的内核小、效率高，内核的更新速度很快； 第三：Linux 是免费的 OS，在价格上极具竞争力。 uCLinux 是一个完全符合 GNU/GPL 公约的操作系统，完全开放源代码。 uCLinux 从 Linux2.0/2.4内核派生出来，沿袭了主流 Linux 的绝大部分特性。 共56页 * uCLinux 是专门针对没有 MMU 的 CPU ，并且为嵌入式系统做了许多小型化的工作，适用于没有虚拟内存或内存管理单元 （MMU） 的处理器。 嵌入式 Linux 系统产品主要分为三类： 第一：专门为 Linux 的嵌入式方向做的 如何让 Linux 更小、更容易嵌入到体积要求和功能、性能要求更高的硬件中去，是产品的开发方向，如 Monta Vista 的Hard Hat Linux等。 共56页 * 第二：专门为Linux的实时特性设计的产品 将 Linux 开发成实时操作系统，尤其是硬实时系统，应用于一些关键的控制场合。如 Fsmlabs 公司的 RT-Linux。 第三：将实时性 和 嵌入式方案 结合起来的方案，并且提供集成化的解决方案。如Lineo、TimeSys等。 共56页 * （2）Android Android 是一种基于 Linux 的自由及开放源代码的操作系统，主要使用于移动设备，如智能手机和平板电脑，由 Google 公司和开放手机联盟领导及开发。 Android 最初由 Andy Rubin 开发，主要支持手机。2005年8月 由 Google 收购注资。2007年11月，Google与84家硬件制造商、软件开发商及电信营运商组建开放手机联盟共同研发改良Android系统。 共56页 * Android特点： 第一：开源； 第二：良好的操作体验； 第三：网络应用； 第四：无界限的应用程序； 第五：应用程序可以并行运行。 共56页 * （3）Windows CE Windows CE 是一个全新开发的操作系统，是一个开放的、可裁剪的、32位的实时嵌入式窗口