實時操作系統rtos培訓

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1、深圳國微技術有限公司2005-07-11實時操作系統(RTOS)培訓實時系統概念實時系統是指在確定的時間內完成規(guī)定功能，并能對外部異步事件作出正確響應的計算機系統實時系統分類硬實時系統:結果遲到產生災難性結果FIRM實時系統:結果遲到會產生難以接受的質量上的降低軟實時系統:結果遲到會引起質量下降,系統可以自行恢復衡量系統實時性的3個指標：響應時間（ResponseTime）生存時間（SurvivalTime）吞吐量（Throughput）嵌入式系統嵌入式系統通常都是實時系統,其特征為系統的正確性不但依賴于運行邏輯結果的正確性,而且依賴于得到結果所花費的時間系統對于各種外部

2、輸入在預定時間內能得到可以預測的結果嵌入式系統通常使用RTOS,其特征為在不同的系統負載下,行為可以預測支持基于優(yōu)先級的調度MEMORY模型對于RTOS的性能十分重要通常都需要一個時鐘來處理任務的同步HRTSRTNRT內存分配SD/SD虛存NNYS-STATICD-DYNAMIC比較嵌入式系統（續(xù)）硬件特性體積小，集成效率高面向特定應用低功耗，能在惡劣環(huán)境下工作軟件特性軟件的研發(fā)與硬件緊密相關軟件代碼要求高效率和高可靠性軟件一般固化在FLASH或ROM中應用工業(yè)過程控制軍事電子設備和現代武器網絡通信設備消費電子產品嵌入式實時系統軟件特征實時性：反應時間要快，按要求的間隔輸

3、出正確時間信號給實時的控制設備多任務并發(fā)性：利用適當的策略控制多任務的執(zhí)行，提高資源的利用效率有處理異步事件的能力快速啟動，并有出錯處理和自動復位功能嵌入式實時軟件是應用程序和操作系統兩種軟件的一體化程序嵌入式實時軟件的開發(fā)需要獨立的開發(fā)平臺和交叉開發(fā)環(huán)境主要的嵌入式實時操作系統VxWorks使用最廣、市場占有率最高的嵌入式實時操作系統，美國WindRiver公司產品VRTX老牌嵌入式實時操作系統pSOSISI公司推出，現已被WindRiver公司收購WinCEMicrosoft公司推出，實時性不太好，主要用于掌上系統PalmOS3Com公司推出，在PDA市場占有很大份額

4、嵌入式Linux源代碼免費開放，eCOS是Redhat推出的一款嵌入式LINUX操作系統前后臺系統通常應用于不復雜的小型系統應用程序是一個無限的循環(huán)，這部分可以看成后臺行為(background)中斷服務程序處理異步事件，這部分可以看成前臺行為（foreground）后臺也可以叫做任務級，前臺也叫中斷級前后臺系統（續(xù)）多任務系統CPU在許多任務之間轉換、調度，輪番服務于一系列任務中的某一個優(yōu)點：使CPU的利用率得到最大的發(fā)揮使應用程序模塊化可以將很復雜的應用程序層次化應用程序將更容易設計與維護RTOS組成操作系統是硬件與用戶之間的一層系統軟件,負責管理整個系統,同時將硬件

5、細節(jié)與用戶隔離開來為用戶提供一個更容易理解和進行程序設計的接口操作系統的質量以它的體系結構為基礎,確保系統的性能、可靠性、靈活性、可移植性、可擴展性等，同時定義了硬件與軟件的界面，操作系統內部各構件的組織關系系統與用戶的接口RTOS資源分配必須考慮到實時性要求合理分配優(yōu)先級支持優(yōu)先級搶占提供任務同步和互斥支持不同任務之間的數據共享支持外部事件(中斷)響應系統可剪裁，由于資源限制，所采用的操作系統應該有極強的針對性，因此操作系統功能夠用即可易于擴展，由于嵌入式設備的功能多樣化，要求嵌入式操作系統除提供基本的內核支持外，還需提供越來越多的可擴展功能模塊(含用戶擴展),如:針對

6、特有應用提供的協議支持、協議擴展，功耗控制等等RTOS組成(續(xù))HALRTOS基本內核線程線程管理時鐘管理中斷設備驅動管理通信管理存儲管理RTOS擴展內核接口協議管理其它APIRTOS組成(續(xù))基本內核：嵌入式RTOS中最核心最基礎的部分任務（線程/線程）管理：負責系統中任務狀態(tài)的變遷中斷（包括時鐘中斷）管理：開關中斷，完成現場切換和保持任務（線程/線程）通信管理：信號量、事件、消息隊列等存儲管理：分配存儲器空間擴展內核：為方便用戶使用而對RTOS進行的擴展根據具體應用不同所做的擴展不同CAM應用中表現為對CI接口協議進行管理設備驅動程序接口：RTOS內核與外部硬件之間的

7、一個硬件抽象層定義軟件與硬件的界限，方便RTOS的移植升級應用編程接口：建立在RTOS編程接口之上的面向應用領域的編程接口方便用戶編寫特定領域的嵌入式應用程序RTS的響應時間及時性是實時系統最為重要的特性設計者應該能預測實時系統的行為同步任務由時鐘來同步異步事件通常由中斷驅動一個多任務RTOS的事例Resourceallocation&mgmtTaskScheduling&DispatchRealtimeclockInterruptServiceroutinesI/OSubsystemFileMGMTSystemtasksAp