嵌入式系统高级部分-嵌入式操作系统导论.pptVIP

虚拟机系统例如：windowsNT下的MS-dos方式可剥夺型内核01不剥夺型内核02操作系统按照调度方式区分操作系统分类3不可剥夺型内核不可剥夺型内核（或非抢占式内核，Non-PreemptiveKernel）每个任务自我放弃CPU的所有权。各个任务彼此合作共享一个CPU。异步事件还是由中断服务来处理。中断服务可以使一个高优先级的任务由挂起状态变为就绪状态。但中断服务以后控制权还是回到原来被中断了的那个任务，直到该任务主动放弃CPU的使用权时，那个高优先级的任务才能获得CPU的使用权。在任务级，允许使用不可重入函数。每个任务都可以调用非可重入性函数，而不必担心其它任务可能正在使用该函数，从而造成数据的破坏。因为每个任务要运行到完成时才释放CPU的控制权。当然该不可重入型函数本身不得有放弃CPU控制权的企图。响应中断快。运行着的任务占有CPU，而不必担心被别的任务抢占。但这也不是绝对的，在某种情况下，信号量还是用得着的。处理共享I/O设备时仍需要使用互斥型信号量。例如，在打印机的使用上，仍需要满足互斥条件。几乎不需要使用信号量保护共享数据。不可剥夺型内核优点最大缺陷在于其响应时间。高优先级的任务已经进入就绪态，但还不能运行，要等，也许要等很长时间，直到当前运行着的任务释放CPU。与前后系统一样，不可剥夺型内核的任务级响应时间是不确定的，不知道什么时候最高优先级的任务才能拿到CPU的控制权，完全取决于应用程序什么时候释放CPU。不可剥夺型内核允许每个任务运行，直到该任务自愿放弃CPU的控制权。中断可以打入运行着的任务。中断服务完成以后将CPU控制权还给被中断了的任务。任务级响应时间要大大好于前后系统，但仍是不可知的，商业软件几乎没有不可剥夺型内核。不可剥夺型内核缺点不可剥夺型内核运行原理低优先级任务ISR低优先级任务高优先级任务任务正在运行中断到来,中断原来任务执行中断服务子程序,使一个高优先级任务进入就绪状态由于是不可剥夺型内核，低优先级任务未执行完毕，高优先级任务不能立即执行中断返回继续执行原来任务任务执行完毕,控制权交给高优先级、已就绪任务高优先级任务开始执行可剥夺型内核当系统响应时间很重要时，要使用可剥夺型内核（或抢占式内核，PreemptiveKernel）。最高优先级的任务一旦就绪，总能得到CPU的控制权。当一个运行着的任务使一个比它优先级高的任务进入了就绪态，当前任务的CPU使用权就被剥夺了，或者说被挂起了，那个高优先级的任务立刻得到了CPU的控制权。如果是中断服务子程序使一个高优先级的任务进入就绪态，中断完成时，中断了的任务被挂起，优先级高的那个任务开始运行。最高优先级的任务什么时候可以执行，可以得到CPU的控制权是可知的。任务级响应时间得以最优化。使用可剥夺型内核时，应用程序不应直接使用不可重入型函数。调用不可重入型函数时，要满足互斥条件，这一点可以用互斥型信号量来实现。如果调用不可重入型函数时，低优先级的任务CPU的使用权被高优先级任务剥夺，不可重入型函数中数据有可能被破坏。可剥夺型内核总是让就绪态的高优先级的任务先运行，中断服务程序可以抢占CPU，到中断服务完成时，内核让此时优先级最高的任务运行（不一定是那个被中断了的任务）。任务级系统响应时间得到了最优化，且是可知的。可剥夺型内核可剥夺型内核运行原理低优先级任务ISR高优先级任务低优先级任务低优先级任务正在运行中断到来，中断当前任务中断服务完成，退出中断进入新的优先级更高的任务新任务执行新任务执行完毕，控制权还给原来的任务继续执行原来的任务执行中断服务，把另一个任务置为高优先级、就绪状态区别应用内核插入中断应用内核ISR内核ISR退出ISR中断任务响应中断延时时间重新安排延时时间任务抢占式内核非抢占式内核顺序执行系统A分时操作系统B实时操作系统C操作系统分类4顺序执行系统顺序执行系统系统内只含有一个程序，独占CPU的运行时间，按语句顺序执行该程序，直至执行完毕，另一程序才能启动运行。如DOS操作系统。AB软件的执行在时间上的要求，并不严格，时间上的错误，一般不会造成灾难性的后果。系统内同时可以有多个程序运行，把CPU的时间分按顺序分成若干片，每个时间片内执行不同的程序。如UNIX分时操作系统分时操作系统系统内有多个程序运行，每个程序有不同的优先级，只有最高优先级的任务才能占有CPU的控制权。01主要任务是对事件进行实时的处理，虽然事件可能在无法预知的时刻到达，但是软件