嵌入式作業系統一些基本概念
何為嵌入式系統?
嵌入式系統是指作業系統和功能軟體整合於計算機硬體系統之中。簡單的說就是系統的應用軟體與系統的硬體一體化,類似與BIOS的工作方式。具有軟體程式碼小,高度自動化,響應速度快等特點。特別適合於要求實時的和多工的體系。
嵌入式實時多工作業系統
實時多工作業系統(RealTimeOperatingSystem)是根據作業系統的工作特性而言的。實時是指物理程式的真實時間。實時作業系統是指具有實時性,能支援實時控制系統工作的作業系統。首要任務是排程一切可利用的資源完成實時控制任務,其次才著眼於提高計算機系統的使用效率,重要特點是要滿足對時間的限制和要求。
實時多工作業系統與分時多工作業系統
它們有明顯的區別。具體的說,對於分時作業系統,軟體的執行在時間上的要求,並不嚴格,時間上的錯誤,一般不會造成災難性的後果。而對於實時作業系統,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,但是軟體上必須在事件發生時能夠在嚴格的時限內作出響應(系統響應時間),即使是在尖峰負荷下,也應如此,系統時間響應的超時就意味著致命的失敗。另外,實時作業系統的重要特點是具有系統的可確定性,即系統能對執行情況的最好和最壞等的情況能做出精確的估計。
實時作業系統中的重要概念
系統響應時間(Systemresponsetime)系統發出處理要求到系統給出應答訊號的時間。
任務換道時間(Context-switchingtime)是任務之間切換而使用的時間。
中斷延遲(Interruptlatency)是計算機接收到中斷訊號到作業系統作出響應,並完成換道轉入中斷服務程式的時間。
實時作業系統應具有如下的功能:
1)任務管理(多工和基於優先順序的任務排程)
2)任務間同步和通訊(訊號量和郵箱等)
3)儲存器優化管理(含ROM的管理)
4)實時時鐘服務
5)中斷管理服務
實時作業系統的工作特性
實時作業系統中的任務(Task)等同於分時作業系統中的程式(Process)的概念。系統中的任務有四種狀態:執行(Executing),就緒(Ready),掛起(Suspended),冬眠(Dormant)。
執行:獲得CPU控制權。
就緒:進入任務等待佇列。通過排程轉為執行狀態。
掛起:任務發生阻塞,移出任務等待佇列,等待系統實時事件的發生而喚醒。從而轉為就緒或執行。
冬眠:任務完成或錯誤等原因被清除的任務。也可以認為是系統中不存在了的任務。
系統中只能有一個任務在執行狀態。各任務按級別通過時間片分別獲得對CPU的訪問權。
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