何為嵌入式系統(tǒng)?
嵌入式系統(tǒng)是指
操作系統(tǒng)和功能軟件集成于計算機硬件系統(tǒng)之中。簡單的說就是系統(tǒng)的應用軟件與系統(tǒng)的硬件一體化,類似與BIOS的
工作方式。具有軟件代碼小,高度自動化,響應速度快等特點。特別適合于要求實時的和多任務的體系。
嵌入式實時多任務操作系統(tǒng)
實時多任務操作系統(tǒng)(Real Time Operating System)是根據操作系統(tǒng)的工作特性而言的。實時是指物理進程的真實時間。實時操作系統(tǒng)是指具有實時性,能支持實時控制系統(tǒng)工作的操作系統(tǒng)。首要任務是調度一切可利用的資源完成實時控制任務,其次才著眼于提高計算機系統(tǒng)的使用效率,重要特點是要滿足對時間的限制和要求。
實時多任務操作系統(tǒng)與分時多任務操作系統(tǒng)
它們有明顯的區(qū)別。具體的說,對于分時操作系統(tǒng),軟件的執(zhí)行在時間上的要求,并不嚴格,時間上的錯誤,一般不會造成災難性的后果。而對于實時操作系統(tǒng),主要任務是對事件進行實時的處理,雖然事件可能在無法預知的時刻到達,但是軟件上必須在事件發(fā)生時能夠在嚴格的時限內作出響應(系統(tǒng)響應時間),即使是在尖峰負荷下,也應如此,系統(tǒng)時間響應的超時就意味著致命的失敗。另外,實時操作系統(tǒng)的重要特點是具有系統(tǒng)的可確定性,即系統(tǒng)能對運行情況的最好和最壞等的情況能做出精確的估計。
實時操作系統(tǒng)中的重要概念
系統(tǒng)響應時間(System response time )系統(tǒng)發(fā)出處理要求到系統(tǒng)給出應答信號的時間。
任務換道時間(Context-switching time)是任務之間切換而使用的時間。
中斷延遲(Interrupt latency )是計算機接收到中斷信號到操作系統(tǒng)作出響應,并完成換道轉入中斷服務程序的時間。
實時操作系統(tǒng)應具有如下的功能:
1) 任務管理(多任務和基于優(yōu)先級的任務調度)
2) 任務間同步和通信(信號量和郵箱等)
3) 存儲器優(yōu)化管理(含ROM的管理)
4) 實時時鐘服務
5) 中斷管理服務
實時操作系統(tǒng)的工作特性
實時操作系統(tǒng)中的任務(Task)等同于分時操作系統(tǒng)中的進程(Process)的概念。系統(tǒng)中的任務有四種狀態(tài):運行(Executing),就緒(Ready),掛起(Suspended),冬眠(Dormant)。
運行:獲得CPU控制權。
就緒:進入任務等待隊列。通過調度轉為運行狀態(tài)。
掛起:任務發(fā)生阻塞,移出任務等待隊列,等待系統(tǒng)實時事件的發(fā)生而喚醒。從而轉為就緒或運行。
冬眠:任務完成或錯誤等原因被清除的任務。也可以認為是系統(tǒng)中不存在了的任務。
系統(tǒng)中只能有一個任務在運行狀態(tài)。各任務按級別通過時間片分別獲得對CPU的訪問權。