8+第三章+嵌入式软件系统-操作系统方案研究.ppt

制作者 程丽;接下来介绍本章第四节内容;接下来介绍;实时系统的定义;实时系统的定义;实时系统认定方法;实时系统认定方法;实时系统的关键因素;提高实时性能的因素;实时系统的属性;实时系统的指标;响应时间;响应时间(续);实时系统的分类;实时系统的分类;下面是两种实时系统的时限效益图;嵌入式系统对实时性的要求;实时系统的分类(续);实时;嵌入式系统与实时系统;嵌入式系统的特点;及时响应;并发处理;专用紧凑;健壮可靠;多种多样;技术密集;开发困难;基本设计要求;接下来介绍;操作系统可以最粗略地分为 内核（kernel） 设备驱动 外壳（shell） 通俗地讲， 内核是操作系统的核心模块，管理CPU的运行； 而外壳是内核的外围模块，对用户发出的命令进行解释和处理。;嵌入式系统内核;嵌入式操作系统的特点;可移植性;强调实时性能;内核精简：所占空间小;典型的操作系统内核空间尺寸;抢占式内核;抢占式内核（续1）;抢占式内核（续2）;抢占式内核（续3）;抢占式内核（续4）;使用可重入函数;意义和准则;使用可重入函数（续1）;使用可重入函数（续2）;使用可重入函数（续3）;可配置;可裁剪;高可靠性;嵌入式操作系统分类;单内核;单内核;单内核（续）;单内核/微内核的内部结构图解;微内核;微内核（续）;微内核（续）;接下来介绍;基于优先级的调度算法;静态实时调度;RMS算法;RMS算法（续）;RMS算法（续1）;RMS算法（续1）;RMS算法（续2）;DMS算法;动态实时调度;最早截止时间优先算法;最早截止时间优先（续）;最小空闲时间优先 ;静态调度算法适合于： 任务时间要素比较明确场合 静态调度算法不适合于： 任务时限未明确场合 动态调度算法： 需要不断地调整任务的优先级别，以适应任务时限变化的执行环境 一般而言，动态优先级调度算法对资源的利用率高于静态优先级调度算法;时钟驱动调度算法;基于比例共享的调度算法;基于比例共享的调度算法;非周期任务的调度;非周期任务的调度;临界资源和代码临界区;接下来介绍;多任务处理功能 任务的基本状态 运行 就绪 等待 ;多任务处理功能 任务的复杂状态 运行 就绪 广义等待态 等待 挂起 双重等待 休止 未登录;多任务处理功能 ???务的切换 当前任务完成或需等待事件发生的场合 其它任务等待条件解除的场合;多任务处理功能（续） 任务控制块 保存任务上下文（当前状态），包括： CPU寄存器 任务代码执行点指针 任务优先级 任务使用的内存块指针 动态变量和函数调用的堆栈 标准输入输出 出错的I/O分配以及相关的时间约束;嵌入式实时操作系统原理;嵌入式实时操作系统原理;嵌入式实时操作系统原理;嵌入式实时操作系统原理;优先级逆转 高优先级任务需要等待低优先级任务释放资源，而低优先级任务又正在等待中等优先级任务的现象 优先级逆转的避免办法 优先级继承 优先级顶置;嵌入式实时操作系统原理;嵌入式实时操作系统原理;嵌入式实时操作系统原理;中断管理 适合实时操作系统的中断处理方式 除时钟中断外，屏蔽所有其它中断，中断处理程序变为周期性的轮询操作 对采用轮询方式无法满足需求的外部事件，采用中断方式，其它仍然采用轮询方式;嵌入式实时操作系统原理;嵌入式实时操作系统原理;嵌入式实时操作系统原理;内存管理 进程调入调出内存存在随机性，内存管理要能够提供二次定址功能，使得任务再次调入内存能够和先前一样正常运行 不同的进程为了自己的正常运行需要有自己的私有空间，内存管理需要提供相应的保护机制以容许这种私有空间的存在 为了能够协同完成更高级的功能，不同进程之间需要有不同形式的交互;嵌入式实时操作系统原理;文件管理 嵌入式系统的实时操作系统对文件管理较少提及： 一般不使用面向嵌入式系统的大规模文件管理系统 嵌入式系统中的数据大多存于RAM等内存里，较少使用硬盘设备;嵌入式操作系统的特点;接下来介绍;RTOS的扩展组件;RTOS的扩展组件;嵌入式网络;嵌入式网络;嵌入式网络;嵌入式网络;RTOS的扩展组件;RTOS的扩展组件;RTOS的扩展组件;RTOS的扩展组件;嵌入式数据库体系结构;嵌入式数据库功能;RTOS的扩展组件;流媒体支持;流媒体支持;RTOS的扩展组件;RTOS的扩展组件;接下来介绍;常用嵌入式操作系统简介;操作系统;VxWorks;VxWorks;Windows CE 3.0：一种针对小容量、移动式、智能化、32位、连接设备的模块化实时嵌入式操作系统。 针对掌上设备、无线设备的动态应用程序和服务提供了一种功能丰富的操作系统平台， WindowsCE嵌入但不够实时，属于软实时操作系统。 由于其Windows背景，界面比较统一认可。 操作系统基本内核需要至少200K的ROM。;Palm OS;QNX;QNX的特性： 32个进程