第5章 嵌入式操作系统简介.ppt

嵌入式系统课程介绍 嵌入式系统课程介绍  嵌入式系统 本课主题：嵌入式操作系统   －－另一个世界里的OS   课程主要内容 嵌入式操作系统的基本概念 嵌入式操作系统基本概念 操作系统的概念 实时操作系统的概念 基本概念—操作系统 基本概念—操作系统 基本概念—操作系统 一般来说，操作系统由以下几个部分组成： 1）进程调度子系统： 进程调度子系统决定哪个进程使用CPU，对进程进行调度、管理。 2）进程间通信子系统： 负责各个进程之间的通信。 3）内存管理子系统： 负责管理计算机内存。 4）设备管理子系统： 负责管理各种计算机外设，主要由设备驱动程序构成。 5）文件子系统： 负责管理磁盘上的各种文件、目录！ 6）网络子系统： 负责处理各种与网络有关的东西。  基本概念—嵌入式操作系统 前后台系统 多任务操作系统 基本概念—嵌入式操作系统 前后台系统 基本概念—嵌入式操作系统 操作系统 基本概念—嵌入式操作系统 EOS（ Embedded Operating System） 对于嵌入式系统，应用程序可以没有操作系统直接在芯片上运行，但是为了合理地调度多任务，利用系统资源、系统函数，以及和专家库函数接口，用户必须自行选配EOS开发平台，这样才能保证程序执行的实时性、可靠性，并减少开发时间，保障软件质量。 一个优秀的EOS是嵌入式系统成功的关键。 EOS种类有一百种以上 基本概念—嵌入式操作系统 EOS（ Embedded Operating System） 嵌入式操作系统为了适应不断发展的嵌入式产品的要求，必须有的特点： ·更好的硬件适应性，也就是良好的移植性；·占有更少的硬件资源；·高可靠性；·提供强大的网络功能，支持TCP/IP协议及其他协议；·友好的图形GUI；·具有实时性能。 基本概念—实时操作系统 实时系统：系统能及时（或即时）响应外部事件的请求，在规定的时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时任务协调一致地运行。 实时操作系统RTOS：是指能支持实时控制系统工作的操作系统 基本概念—硬实时和软实时 硬实时：通过系统特定的时序得不到满足，将会引起灾难性的后果。 软实时：通过系统特定的时序得不到满足，系统的性能会严重下降。 RTOS基础 RTOS基础 前后台系统 代码临界区 资源 共享资源 多任务 任务 任务切换 内核 调度 非占先式内核 占先式内核 可重入性 时间片 任务优先级 优先级反转 优先级分配 RTOS基础—前后台系统 RTOS基础—资源 RTOS基础—共享资源 RTOS基础—临界区 RTOS基础—多任务 RTOS基础—任务 RTOS基础—任务状态 RTOS基础—任务切换 RTOS基础—内核 RTOS基础—调度 RTOS基础—非占先式式内核 RTOS基础—占先式式内核 RTOS基础—可重入性 RTOS基础—不可重入函数 RTOS基础—不可重入函数 RTOS基础—不可重入函数改造 RTOS基础—时间片 RTOS基础—任务优先级 RTOS基础—优先级反转 RTOS基础—解决优先级反转 RTOS基础—优先级继承 RTOS基础—任务优先级分配 RTOS基础—任务间的通讯 RTOS基础—信号量 RTOS基础—信号量-共享资源 RTOS基础—死锁 RTOS基础—同步 RTOS基础—事件标志 RTOS基础—消息邮箱 RTOS基础—消息邮箱 RTOS基础—消息队列 RTOS基础—消息队列 RTOS基础—中断 RTOS基础—非屏蔽中断(NMI) RTOS基础—时钟节拍 RTOS基础—延迟1个时钟节拍—1 RTOS基础—延迟1个时钟节拍—2 RTOS基础—延迟1个时钟节拍—3 RTOS基础—延迟不准—解决方案 RTOS基础—对存储器的需求 RTOS基础—对存储器的需求 RTOS基础—使用实时内核的优缺点 RTOS基础—使用实时内核的优缺点 任务管理（多任务和基于优先级的任务调度） 备消除优先级倒置的机制 ?任务间同步和通信 实时时钟服务 ? 中断管理服务 ? 操作系统的行为是可知的和可预测的 统计任务（CPU利用率等） RTOS基础—使用实时内核的优缺点 系统响应时间(System response time )：是指系统发出处理要求到系统给出应答信号的时间。 任务切换时间(Context-switching time)：是指任务之间切换使用的时间。 中断延迟(Interrupt latency )：是指计算机接收到中断信号到操作系统