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职坐标嵌入式教程_嵌入式操作系统有哪些特点,

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发表于 2020-9-7 15:36:13 | 显示全部楼层 |阅读模式
职坐标嵌入式教程_嵌入式操作系统有哪些特点,,   

嵌入式操作系统是当下最为流行的了,他是一个用途广泛的系统软件,通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等。可以把它比作人的大脑一样,在运行各个分配、任务调度,控制、协调并发活动等功能。对于嵌入式操作系统有:嵌入式Linux、WindowsEmbedded、VxWorks等就不举例了,想要了解的可以和客服要相关资料哦,来回到正题,看看对嵌入式系统的详细了解吧:

嵌入式操作系统的种类

一般情况下,嵌入式操作系统可以分为两类,一类是面向控制、通信等领域的实时操作系统,如WindRiver公司的VxWorks、ISI的pSOS、 QNX系统软件公司的QNX、ATI的Nucleus等;另一类是面向消费电子产品的非实时操作系统,这类产品包括个人数字助理(PDA)、移动电话、机顶盒、电子书、WebPhone等。

a、非实时操作系统

早期的嵌入式系统中没有操作系统的 概念,程序员编写嵌入式程序通常直接面对裸机及裸设备。在这种情况下,通常把嵌入式程序分成两部分,即前台程序和后台程序。前台程序通过中段来处理事件,其结构一般为无限循环;后台程序则掌管整个嵌入式系统软、硬件资源的分配、管理以及任务的调度,是一个系统管理调度程序。这就是通常所说的前后台系统。一 般情况下,后台程序也叫任务级程序,前台程序也叫事件处理级程序。在程序运行时,后台程序检查每个任务是否具备运行条件,通过一定的调度算法来完成相应的操作。对于实时性要求特别严格的操作通常由中断来完成,仅在中断服务程序中标记事件的发生,不再做任何工作就退出中断,经过后台程序的调度,转由前台程序 完成事件的处理,这样就不会造成在中断服务程序中处理费时的事件而影响后续和其他中断。

实际上,前后台系统的实时性比预计 的要差。这是因为前后台系统认为所有的任务具有相同的优先级别,即是平等的,而且任务的执行又是通过FIFO队列排队,因而对那些实时性要求高的任务不可 能立刻得到处理。另外,由于前台程序是一个无限循环的结构,一旦在这个循环体中正在处理的任务崩溃,使得整个任务队列中的其他任务得不到机会被处理,从而造成整个系统的崩溃。由于这类系统结构简单,几乎不需要RAM/ROM的额外开销,因而在简单的嵌入式应用被广泛使用。

  

b、实时操作系统

实时系统是指能在确定的时间内执行其功能并对外部的异步事件做出响应的计算机系统。其操作的正确性不仅依赖于逻辑设计的正确程度,而且与这些操作进行的时间有关。“在确定的时间内”是该定义的核心。也就是说,实时系统是对响应时间有严格要求的。

实时系统对逻辑和时序的要求非常严格,如果逻辑和时序出现偏差将会引起严重后果。实时系统有两种类型:软实时系统和硬实时系统。软实时系统仅要求事件响应是实时的,并不要求限定某一任务必须在多长时间内完成;而在硬实时系统中,不仅要求任务响应要实时,而且要求在规定的时间内完成事件的处理。通常,大多 数实时系统是两者的结合。实时应用软件的设计一般比非实时应用软件的设计困难。实时系统的技术关键是如何保证系统的实时性。

实时多任务操作系统是指具有实时性、能支持实时控制系统工作的操作系统。其首要任务是调度一切可利用的资源完成实时控制任务,其次才着眼于提高计算机系统的使用效率,重要特点是要满足对时间的限制和要求。实时操作系统具有如下功能:任务管理(多任务和基于优先级的任务调度)、任务间同步和通信(信号量和 邮箱等)、存储器优化管理(含ROM的管理)、实时时钟服务、中断管理服务。实时操作系统具有如下特点:规模小,中断被屏蔽的时间很短,中断处理时间短,任务切换很快。

实时操作系统可分为可抢占型和不可抢占型两类。对于基于优先级的系统而言,可抢占型实时操作系统是指内核可 以抢占正在运行任务的CPU使用权并将使用权交给进入就绪态的优先级更高的任务,是内核抢了CPU让别的任务运行。不可抢占型实时操作系统使用某种算法并决定让某个任务运行后,就把CPU的控制权完全交给了该任务,直到它主动将CPU控制权还回来。中断由中断服务程序来处理,可以激活一个休眠态的任务,使之进入就绪态;而这个进入就绪态的任务还不能运行,一直要等到当前运行的任务主动交出CPU的控制权。使用这种实时操作系统的实时性比不使用实时操作系统的系统性能好,其实时性取决于最长任务的执行时间。不可抢占型实时操作系统的缺点也恰恰是这一点,如果最长任务的执行时间不能确定,系统的实时性就不能确 定。

可抢占型实时操作系统的实时性好,优先级高的任务只要具备了运行的条件,或者说进入了就绪态,就可以立即运行。也就是 说,除了优先级最高的任务,其他任务在运行过程中都可能随时被比它优先级高的任务中断,让后者运行。通过这种方式的任务调度保证了系统的实时性,但是,如果任务之间抢占CPU控制权处理不好,会产生系统崩溃、死机等严重后果。

嵌入式系统的特点

(1)嵌入式系统是面向特定应用的。嵌入式系统中的CPU是专门为特定应用设计的,具有低功耗、体积小、集成度高等特点,能够把通用CPU中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部,从而有利于整个系统设计趋于小型化。

(2)嵌入式系统涉及先进的计算机技术、半导体技术、电子技术、通信和软件等各个行业。是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。

(3)嵌入式系统的硬件和软件都必须具备高度可定制性。嵌入式计算机采集网络摄像头视频, 嵌入式计算机视频, 嵌入式计算机视频百度云, 嵌入式计算机视频教程, 嵌入式计算机视频教程下载, 嵌入式计算视频, 嵌入式技术ARM视频, 嵌入式技术arm视频教程, 嵌入式技术基础视频, 嵌入式技术基础视频教程, 嵌入式技术基础视频教程下载, 嵌入式技术基础与实践视频, 嵌入式技术基础与实践视频教程, 嵌入式技术及应用开发视频, 嵌入式技术及应用开发视频教程, 嵌入式技术课程视频, 嵌入式技术课程视频教程, 嵌入式技术视频,

(4)嵌入式系统的生命周期相当长。嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起,其升级换代也是和具体产品同步进行的。

(5)嵌入式系统本身并不具备在其上进行进一步开发的能力。在设计完成以后,用户如果需要修改其中的程序功能,必须借助于一套专门的开发工具和环境。

(6)为了提高执行速度和系统可靠性,嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机中,而不是存贮于磁盘等载体中。

嵌入式操作系统的优势

1)专用性很强:嵌入式操作系统的优势在于个性化很强,其中的软件系统和硬件的结合非常紧密,一般要针对硬件进行系统的移植,即使在同一品牌、同一系列的产品中也需要根据系统硬件的变化和增减不断进行修改。同时针对不同的任务,往往需要对系统进行较大更改,程序的编译下载要和系统相结合。

2)系统内核小:对于一般应用在小型电子装置来说,系统资源有限,而嵌入式操作系统的内核要比传统的操作系统小的多。

3)高实时性:EOS实时性一般较强,可用于各种设备控制中

4)可裁剪性:支持开放性和可伸缩性的体系结构。

5)系统精简安全:嵌入式操作系统一般没有系统软件和应用软件的明显区分,不要求其功能设计及实现上过于复杂,这样一方面利于控制系统成本,同时也利于实现系统安全。

6)统一的接口。提供设备统一的驱动接口。

7)固化代码。在嵌入式系统中,嵌入式操作系统和应用软件被固化在嵌入式系统计算机的ROM中。

8)生命周期较长:由于嵌入式操作系统是与具体应用应用有机结合在一起,升级换代也是同步进行。

9)强稳定性,弱交互性。嵌入式操作系统的优势在于运行开始就不需要用户过多的干预,用户接口一般不提供操作命令,它通过系统的调用命令向用户程序提供服务,这就要负责系统管理的EOS具有较强的稳定性。

10)操作方便、简单、提供友好的图形GUI和图形界面,提供强大的网络功能,支持TCP/IP协议及其他协议,提供TCP/UDP/IP/PPP协议支持及统一的MAC访问层接口,为各种移动计算设备预留接口。

11)可满足便携虚拟仪器的需要:嵌入式操作系统目前已进入后PC时代,它的小体积、高可靠能够满足实现野战和恶劣环境下的便携虚拟仪器的需要。

12)可灵活定制:相比于通用型计算机系统,嵌入式系统功耗低、可靠性高;功能强大、性能价格比高;实时性强,支持多任务;占用空间小,效率高;面向特定应用,可根据需要灵活定制。

看了这些对操作系统是否已经了解的清楚了呢,还想要了解更多,可以咨询客服,免费得资料哦
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