嵌入式实时操作系统.doc

1 1、嵌入式系统的定义和三要素: 嵌入式系统是以应用为中心, 以计算机技术为基础, 软硬件可裁剪,应用系统对功能,可靠性,成本,体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。(1) 系统级, (2) 板级, (3) 芯片级。 2 、实时操作系统的定义,硬实时与软实时的区分,各自的特点是? 1) 实时系统的定义:一般地说,实时系统是指系统在限定的时间内能够提供所需要的服务水平的系统。实时系统根据对于实时性要求的不同, 可以分为软实时和硬实时两种类型。软实时系统要求各个任务运行得越快越好, 但并不苛求任务运行的时限。如果系统特定的时序得不到满足,只会引起性能的严重下降,并不产生严重后果。硬实时系统不仅要求各个任务执行无误, 而且要求执行准时, 如果特定的时序得不到满足,将会引起灾难性的后果。 3 、嵌入式操作系统伴随着嵌入式系统的发展经历了四个比较明显的阶段。第一阶段: 无操作系统的嵌入算法阶段, 通过汇编语言编程对系统进行直接控制, 运行结束后清除内存。系统结构和功能都相对单一, 处理效率较低, 存储容量较小, 几乎没有用户接口,比较适合于各类专用领域。第二阶段: 以嵌入式 CPU 为基础、简单操作系统为核心的嵌入式系统。 CPU 种类繁多, 通用性比较差; 系统开销小, 效率高; 一般配备系统仿真器, 操作系统具有一定的兼容性和扩展性; 应用软件较专业, 用户界面不够友好; 操作系统主要用来控制系统负载以及监控应用程序运行。第三阶段: 通用的嵌入式实时操作系统阶段。以嵌入式操作系统为核心的嵌入式系统能运行于各种类型的微处理器上, 兼容性好; 内核精小、效率高, 具有高度的模块化和扩展性; 具备文件和目录管理、设备支持、多任务、网络支持、图形窗口以及用户界面等功能; 具有大量的应用程序接口;嵌入式应用软件丰富。第四阶段:以 为标志的嵌入式实时操作系统开始向网络操作系统方向发展,这是一个正在迅速发展的阶段。。 4 、通用操作系统与实时操作系统区别。(1) 设计目标不同。(2) 调度原则不同。(3) 内存管理机制不同。(4) 稳定性及交互性不同。(5) 实时性不同。 5 、嵌入式操作系统主要构成部分,核心是,其定义、功能通常嵌入式操作系统由内核(Kernel) 、文件系统、存储器管理系统、 I/O 管理系统、设备驱动程序、网络协议栈和标准化浏览器等部分组成,。内核是多任务系统中的核心部分,提供多任务,为多任务分配 CPU 时间,提供任务管理与调度、时间管理、任务间通信和同步、内存管理等重要服务, 并作为系统调用提供给任务的使用者。内核的基本任务是任务调度和任务间通信。实时内核主要有可剥夺型内核和不可剥夺型内核两种。内核允许将系统分成多个独立的任务, 每个任务处理程序的一部分, 从而简化系统的设计过程。一个好的实时内核需要具备以下功能和特点:①任务管理;②任务间可以进行同步和通信; ③实时时钟服务; ④中断管理服务; ⑤操作系统的行为是可知的和可预测的。 2 1 、什么是前后台系统前后台系统一般由前台(Foreground) 和后台(Background) 两部分程序组成。后台是一个无限循环的应用程序, 循环中调用相应的任务函数完成相应的操作, 各个任务依次运行, 没有调度,运行的次序不能改变。前台是中断服务程序,处理异步事件。后台一般也叫任务级, 前台也叫中断级