EOS嵌入式操作系统-第五部分-EOS内核基础

嵌入式操作系统

EmbeddedOperatingSystem2016年2月桑楠

信息与软件工程学院1第五局部信息与软件工程学院2EOS根底核心内容嵌入式软件、EOS、RTOSRTOS的特点RTOS的结构RTOS与通用OS的异同信息与软件工程学院3嵌入式软件

EOS、RTOS信息与软件工程学院4根本概念和术语信息与软件工程学院5OS管理和控制计算机硬件与软件资源的系统软件EOSEmbeddedOperatingSystem任务Task；程序运行的实体，调度的根本单元线程Thread；进程内可并发执行的程序段——资源共享，调度的根本单元上下文切换ContextSwitching；当前运行任务的交换抢占Preemptive；当前执行任务被另一就绪任务打断不可抢占Non-Preemptive；当前执行任务不允许被打断互斥MutualExclusion；多个任务同时访问共享数据时，必须顺序访问的机制根本概念和术语〔续〕信息与软件工程学院6优先级Priority；任务的紧急程度和重要性优先级驱动PriorityDriven；任何时刻，总是将处理器分配给优先级最高的任务的机制可调度性Schedulability；一个任务的完成时间不大于截止时间〔Deadline〕，称任务可调度；假设系统所有任务可调度，称系统可调度优先级反转PriorityInversion；高优先任务等待低优先级任务释放资源而被堵塞的情况——产生死锁的原因优先级继承PriorityInheritance；优先级反转时，低优先级任务提高优先级确保继续执行以释放资源的方法嵌入式软件与EOS

信息与软件工程学院7嵌入式软件的开展过程示意各阶段并存！EOS？嵌入式软件与EOS〔2〕信息与软件工程学院8典型嵌入式设备中由EOS提供的软件比例10%30%Networking75%KernelKernelFileSystemKernelNetworkingFileSystemMultiprocessingMemoryManagementNetworkingUtilityWindowsAPIApplicationApplicationApplicationApplicationKernelNetworkingFileSystemMultiprocessingFaultToleranceDistributedObjectsAdvancedNetworkingAdvancedInterconnectJavaBrowser/GUI90%EOS与RTOS信息与软件工程学院9RTOS≈EOS广义：RTOS组成信息与软件工程学院10RTOS组成信息与软件工程学院11类似于通用操作系统驱动程序底层硬件相关；广义属于RTOS内核最高权限局部；负责管理进程、内存、设备、文件、网络、平安、...接口库一系列特殊的程序库，提供给用程序所需的API；最靠近应用程序的局部。外围提供特定高级效劳的部件。如对微内核结构，文件管理等均归于外围RTOS组成〔2〕：例如信息与软件工程学院12RTOS特点信息与软件工程学院13RTOS特点信息与软件工程学院14及时性嵌入式实时系统的根本特征可确定性系统执行时，任务的执行序列、最坏执行时间等可确定并发性同一时刻，可能有多个外部事件到达，因此必须激活多个任务同时响应以应对外部事件高可信性无论外部环境如何，系统需要对外部事件做出准确反响可靠性不出错概率鲁棒性容错能力防危性不发生灾难性问题......RTOS特点〔2〕信息与软件工程学院15平安性主要指信息平安，能抵御外部环境对系统的恶意攻击。也属于可信性内容之一可嵌入性能嵌入式到应用软件中——捆绑为一个可执行程序可剪裁性针对应用需要，合理裁减，够用即可——节约资源、增强性能可扩展性能适应应用的不断变化开展——动态管理、嵌入式DB、...AdaptiveRTOS结构信息与软件工程学院16整体结构〔单块〕：原理信息与软件工程学院17HardwareAPIUserKernelApplicationApplication…整体结构〔单块〕：示意信息与软件工程学院18层次结构信息与软件工程学院19微内核结构信息与软件工程学院20微内核结构〔另一种表达〕信息与软件工程学院21

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kernelHardwareProcessApplicationMemoryMicro-kernelFileNetDisplayRequestReturnSafetySecurity构件化结构信息与软件工程学院22TinyOS多核结构信息与软件工程学院23RTLinuxRTOS虚拟化技术信息与软件工程学院24RTOS-VM德国主流RTOS信息与软件工程学院25主流RTOS

信息与软件工程学院26总体情况200多RTOS，不同领域vxWorksWindRiverSystem，Intel〔2009〕IntegrityGreenHillsSoftware，平安、无版权税RTOSQNXQuantumSoftwareSystems，遵从POSIX标准NucleusATI，抢占式多任务RTOS，CPU类型最丰富tinyOSUCBerkeley，专为嵌入式无线传感网络μcOS-IIMicrium，支持超过100种以上的微处理器RTLinux新墨西哥州的fsmlabsWindowsMobileMS，移动终端AndroidGoogle，基于LinuxiPhoneOSApple，移动终端开源RTOSR