嵌入式系统教学课件：操作系统5进程管理
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《嵌入式开发》课件
分类：嵌入式网 络通信技术可以 分为有线网络通 信和无线网络通 信两大类。
有线网络通信： 包括以太网、 USB、串行通信 等，可以实现嵌 入式系统与外部 网络的高速、稳 定、可靠的数据 传输。
无线网络通信： 包括Wi-Fi、蓝 牙、ZigBee等， 可以实现嵌入式 系统与外部网络 的低功耗、远距 离、灵活的数据 传输。
优化方法：对操作 系统进行裁剪和优 化，提高系统性能
移植与优化工具： 使用嵌入式操作系 统移植工具，如 Yo c t o 、 Buildroot等
移植与优化效果： 提高系统稳定性、 降低功耗、提高性 能，满足实际应用 需求。
06
嵌入式网络通信技术
嵌入式网络通信技术的概述与分类
概述：嵌入式网 络通信技术是嵌 入式系统与网络 通信技术相结合 的产物，可以实 现嵌入式系统与 外部网络的互联 互通。
04
嵌入式软件开发基础
嵌入式软件开发流程
需求分析：明确系统需求，确定功能、 性能、接口等要求
系统设计：进行ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ件和软件设计，包括 芯片选型、电路设计、软件架构设计等
编码实现：编写源代码，进行单元测试 和集成测试
测试验证：进行系统测试和性能测试， 确保系统稳定可靠
发布部署：将系统部署到目标设备上， 进行现场调试和优化
嵌入式系统的应用领域
工业控制：如自动化生产线、机器人等
医疗设备：如医疗仪器、医疗机器人等
智能家居：如智能家电、智能安防等
汽车电子：如车载导航、汽车电子控制单 元等
消费电子：如智能手机、平板电脑等 航空航天：如卫星、航天器等
03
嵌入式硬件平台
ARM处理器架构
ARM处理器架构是一种广泛应用于嵌入式系统的处理器架构 ARM处理器架构的特点是低功耗、高性能、低成本 ARM处理器架构的应用领域包括智能手机、平板电脑、物联网设备等 ARM处理器架构的发展趋势是向高性能、低功耗、高集成度方向发展
【第4章】嵌入式操作系统原理精品PPT课件
实际调度模型
先来先服务 FCFS 最短任务优先调度 基于优先级的非抢占式调度
18
非抢占式调度
低优先级任务
(1)
(2)
(4)
高优先级任务
t0
ISR
t1
(3)
t2
等待态 运行态
时间
(5)
(6) 低优先级任务释 放CPU使用权
t3 t4
(7)
就绪态 被中断态
19
非抢占式调度
低优先级任务
(1)
(2)
(4)
suspended -> pended
taskResume() [shell] tr
suspended -> delayed
taskResume() [shell] tr
4.2.2 任务调度和管理
操作系统内核负责为对任务进行调度和管理；
为每个任务分配CPU时间； 负责任务切换工作； 按照一定的策略，在就绪态任务列表中选择一个任 务执行； 负责任务间的同步和通信。
43
优先级反转的解决方法
Thigh
t0
t1
t2 t3 时间 t4
t5 运行态
Tmedium
就绪态
Tlow
等待态
空闲
T3拥有
T1拥有
空闲
t0: Tlow获得资源 t1: Thigh抢占Tlow，Tlow进入就绪态 t2: Thigh试图获得资源锁，Thigh进入等 待态，Tlow优先级升高，Tlow运行
(5)
高优先级任务
t0
ISR
t1
(3)
t2
中断服务程序 使高优先级任
务就绪
时间
(6)
低优先级任务释 放CPU使用权
先来先服务 FCFS 最短任务优先调度 基于优先级的非抢占式调度
18
非抢占式调度
低优先级任务
(1)
(2)
(4)
高优先级任务
t0
ISR
t1
(3)
t2
等待态 运行态
时间
(5)
(6) 低优先级任务释 放CPU使用权
t3 t4
(7)
就绪态 被中断态
19
非抢占式调度
低优先级任务
(1)
(2)
(4)
suspended -> pended
taskResume() [shell] tr
suspended -> delayed
taskResume() [shell] tr
4.2.2 任务调度和管理
操作系统内核负责为对任务进行调度和管理；
为每个任务分配CPU时间； 负责任务切换工作； 按照一定的策略，在就绪态任务列表中选择一个任 务执行； 负责任务间的同步和通信。
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优先级反转的解决方法
Thigh
t0
t1
t2 t3 时间 t4
t5 运行态
Tmedium
就绪态
Tlow
等待态
空闲
T3拥有
T1拥有
空闲
t0: Tlow获得资源 t1: Thigh抢占Tlow，Tlow进入就绪态 t2: Thigh试图获得资源锁，Thigh进入等 待态，Tlow优先级升高，Tlow运行
(5)
高优先级任务
t0
ISR
t1
(3)
t2
中断服务程序 使高优先级任
务就绪
时间
(6)
低优先级任务释 放CPU使用权
嵌入式操作系统_第2章 进程管理4
两个进程进行通信的过程
进程A
send（B，a）; ┇
a sender：A size：6 text：Hello！
PCB（B） ┇ mq mutex sm
第一个消息缓冲区 sender：A size：6 text:Hello！ next：0
进程B receive（b）
┇ b
sender：A
size：6
2.5 进程通信
定义：进程通信是指进程之间的信息交换。 进程互斥与同步交换的信息量较少且效率
较低，因此称这两种进程通信方式为低级 进程通信方式，相应地也将P、V原语称为 两条低级进程通信原语。 高级进程通信方式是指进程之间以较高的 效率传送大量数据。
进程通信的类型
高级进程通信方式可分为三大类：
第二章 进程管理总结
信号量机制 记录型信号量： struct semaphore{ int value; list of process L; } struct semaphore S;
第二章 进程管理总结
wait和signal操作描述：
void wait(S){ S.value=S.value-1; if (S.value<0) block(S.L);
2.6 线程(引入进程的目的)
引入进程的目的是：为了使程序并发执行， 提高资源的利用率和系统吞吐量。
2.6 线程(引入线程的目的)
但是，进程创建、撤销和切换所付出的时 空开销太大，为了减少程序在并发执行时 所付出的时空开销，引入了线程的概念。
引入线程的目的是：为了减少程序在并发 执行时所付出的时空开销。
无名管道
无名管道是用系统调用pipe（）建立的 无名文件，用该系统调用所返回的文件 描述符来标识该文件。
嵌入式系统进程管理
安全与可靠性的挑战
1 2 3
防止非法访问
嵌入式系统可能面临来自外部的非法访问和攻击， 进程管理需采取安全措施，确保系统的安全性和 稳定性。
数据完整性和保密性
嵌入式系统处理的数据可能涉及隐私和机密，进 程管理需采取加密和校验等措施，确保数据的安 全性。
故障恢复和容错
嵌入式系统可能面临各种故障和异常情况，进程 管理需具备故障恢复和容错能力，确保系统的可 靠性和稳定性。
多任务处理的挑战
任务调度
嵌入式系统通常需要同时处理多 个任务，进程管理需合理调度任 务，确保系统的实时性和性能。
任务优先级
不同任务可能有不同的优先级和 紧急程度，进程管理需根据实际 情况设置合理的优先级，以满足 任务需求。
任务同步与通信
多个任务之间可能存在依赖关系 和通信需求，进程管理需提供有 效的同步与通信机制，确保任务 的正确执行。
04
嵌入式系统进程管理面临的挑 战
资源受限的挑战
内存限制
嵌入式系统通常具有有限的内存 资源，要求进程管理必须高效地 使用内存，避免内存溢出或浪费。
处理器能力
嵌入式系统的处理器能力有限，要 求进程调度和执行必须快速且高效， 以满足实时性和性能要求。
I/O资源
嵌入式系统通常具有有限的I/O资源， 如串口、GPIO等，进程管理需合理 分配和使用这些资源。
进程同步
在嵌入式系统中，多个进程可能需要协同工作以完成一项任 务。进程同步机制确保这些进程按照预定的顺序和时间点执 行，避免冲突和竞态条件。
进程通信
嵌入式系统中的进程之间需要进行数据交换和信息传递。进 程通信机制提供了一种可靠、高效的方式来交换数据，确保 不同进程之间能够正确地协同工作。
嵌入式系统教学课件：第四讲 嵌入式操作系统-任务管理
Why线程？
【案例】编写一个MP3播放软件。核心功能 模块有三个：（1）从MP3音频文件当中读取 数据；（2）对数据进行解压缩；（3）把解 压缩后的音频数据播放出来。
23
单进程的实现方法
main( )
{
while(TRUE）
{
I/O
Read( );
CPU
Decompress( );
Play( );
程序2 main( ) {
while(TRUE） {
Decompress( ); } } Decompress( ) { … }
程序3 main( ) {
while(TRUE） {
Play( ); } } Play( ) { … }
9
单体结构
最常用的组织结构；
整个系统只有一个可 执行文件，包含所有 的操作系统组件；
系统的结构就是无结 构，由一组函数组成 ，相互之间可以随意 地调用。
应用软件
单体内核
文件I /O 存储管理 进程管理 I/O驱动 存储驱动 中断驱动
硬件
10
分层结构
在分层结构（layered）中 ，一个操作系统被划分为 若干个层次（0..N），各 个层次之间的调用关系是 单向的，即某一层次上的 代码只能调用比它低层的 代码。
}
}
Read( ) { … }
Decompress( ) { … }
Play( ) { … }
问题： • 播放出来的声音能 否连贯？ • 各个函数之间不是 并发执行，影响资 源的使用效率；
24
多进程的实现方法
程序1 main( ) {
while(TRUE） {
Read( ); } } Read( ) { … }
嵌入式操作系统_第2章 进程管理2
P
设empty为计算进程的信号量,full为打印 进程的信号量
empty=n,full=0
process deposit(data){
p(empty) 按FIFO选择一个空buffer(x) buffer(x)=data buffer(x)=满标记 v(full)
同步
同步：多个相关进程在执行次序上的协调。 同步例：计算进程与打印进程共享一个单缓
冲区。
C
缓冲区
P
2.3 进程的同步于互斥
间接制约关系 在同一时间段内竞争使用 某种不可共享使用的资源。进程的互斥是 解决进程间接制约关系的手段。
那到底什么是互斥？
2.3 进程的同步于互斥
互斥：当一个进程正在访问某共享资源时， 就不允许其他进程对其访问，这种相互制 约关系称为互斥。
括起来，即可完成进程互斥。 具体形式如下页:
用PV操作实现进程互斥
用PV 操作实现进程互斥一般形式如下：
Var S1: semaphore;
S1:= 1; cobegin ……
…… coend;
process Pi begin
…… P(S1); 临界区；
V(S1); …… end;
if（S.value≤0）{
唤醒相应等待队列s.queue中的一个进程；
改变其状态为就绪态；
并将其插入就绪队列；
然后再返回原进程继续执行；}
信号量的物理含义
信号量中的整型变量S表示系统中某类资 源的数目。
当其值大于0时，表示系统中当前可用资 源的数目；
当其值小于0时，其绝对值表示系统中因 请求该类资源而被阻塞的进程数目。
操作系统PPT课件
分析在多用户与多任务环境下可能存在的安全风险，并介绍相应的安全
措施和策略。
07
安全性与可靠性保障
操作系统安全策略
访问控制
通过用户身份验证、权限 管理等手段，限制用户对 系统资源的访问，防止未 经授权的访问和操作。
加密技术
采用加密算法对敏感数据 进行加密存储和传输，确 保数据在传输和存储过程 中的安全性。
页面置换算法
虚拟内存的实现
当内存空间不足时，需要选择某个页面进 行置换，常见的置换算法有最优算法、先 进先出算法、最近最久未使用算法等。
需要硬件和软件的支持，如地址变换机构、 缺页中断机构、页面调度程序等。
页面置换算法
最优算法
选择未来最长时间不会被访问的页面 进行置换，需要预知未来的页面访问 情况，实际中难以实现。
命令行界面常用命令
列举并解释常见的命令行界面命令，如文件操作命令、网络命令、 系统管理命令等。
图形用户界面设计
01
图形用户界面（GUI ）概述
介绍图形用户界面的基本概念、 特点和优势。
02
图形用户界面设计 原则
讲解设计图形用户界面时需要遵 循的原则，如直观易用、美观大 方、符合用户习惯等。
03
图形用户界面常用 控件
文件概念
文件是操作系统中进行数据存储和管理的基本单位，通常是一段具有特定格式 和意义的二进制数据。
文件组织结构
常见的文件组织结构包括顺序结构、索引结构、链接结构和哈希结构。不同的 组织结构适用于不同的应用场景，如顺序结构适用于连续访问大量数据，而索 引结构则适用于随机访问。
文件访问权限控制
访问权限
设置通道控制器，负责管理和控制多 个I/O设备，进一步减轻CPU的负担 。
计算机操作系统ppt课件
计算机操作系统PPT课件
目录
• 计算机操作系统概述 • 进程管理与调度 • 内存管理策略 • 文件系统原理及应用 • 设备驱动程序开发实践 • 网络通信原理及实现方法 • 操作系统安全机制设计
01
计算机操作系统概述
定义与作用
定义
计算机操作系统是一种系统软件， 它是计算机上的一个关键组成部分。
作用
合理配置操作系统参数、调整网络 协议栈参数和优化应用程序设计等
方式提高网络通信性能。
07
操作系统安全机制设计
操作系统安全威胁分析
恶意软件攻击
包括病毒、蠕虫、特洛伊木马等，可能破坏系统完整性、 窃取信息或占用系统资源。
非法访问与越权操作
未经授权的用户尝试访问敏感数据或执行关键操作，可能 导致数据泄露或系统损坏。
结构
操作系统通常由内核、外壳、文件系 统、设备驱动程序等组成。
功能
操作系统的主要功能包括进程管理、内 存管理、设备管理、文件管理和用户接 口等。这些功能共同协作，确保计算机 系统的正常运行和高效使用。
02
进程管理与调度
进程概念及属性
进程定义
进程是计算机中的程序关于某数 据集合上的一次运行活动，是系 统进行资源分配和调度的基本单
虚拟内存技术原理及应用
虚拟内存技术原理
利用磁盘空间作为内存的扩展部分，将部分暂时不用的程序和数据存放到磁盘 上，以便腾出内存空间给急需的程序和数据。当需要再次使用这些程序和数据 时，再从磁盘上读入内存。
虚拟内存技术应用
实现进程的隔离和保护，提高内存利用率，支持多道程序设计和分时系统，使 得大型程序能够在小内存中运行。
操作系统的主要功能是管理计算机 硬件和软件资源，为用户提供一个 方便、高效的使用环境。
目录
• 计算机操作系统概述 • 进程管理与调度 • 内存管理策略 • 文件系统原理及应用 • 设备驱动程序开发实践 • 网络通信原理及实现方法 • 操作系统安全机制设计
01
计算机操作系统概述
定义与作用
定义
计算机操作系统是一种系统软件， 它是计算机上的一个关键组成部分。
作用
合理配置操作系统参数、调整网络 协议栈参数和优化应用程序设计等
方式提高网络通信性能。
07
操作系统安全机制设计
操作系统安全威胁分析
恶意软件攻击
包括病毒、蠕虫、特洛伊木马等，可能破坏系统完整性、 窃取信息或占用系统资源。
非法访问与越权操作
未经授权的用户尝试访问敏感数据或执行关键操作，可能 导致数据泄露或系统损坏。
结构
操作系统通常由内核、外壳、文件系 统、设备驱动程序等组成。
功能
操作系统的主要功能包括进程管理、内 存管理、设备管理、文件管理和用户接 口等。这些功能共同协作，确保计算机 系统的正常运行和高效使用。
02
进程管理与调度
进程概念及属性
进程定义
进程是计算机中的程序关于某数 据集合上的一次运行活动，是系 统进行资源分配和调度的基本单
虚拟内存技术原理及应用
虚拟内存技术原理
利用磁盘空间作为内存的扩展部分，将部分暂时不用的程序和数据存放到磁盘 上，以便腾出内存空间给急需的程序和数据。当需要再次使用这些程序和数据 时，再从磁盘上读入内存。
虚拟内存技术应用
实现进程的隔离和保护，提高内存利用率，支持多道程序设计和分时系统，使 得大型程序能够在小内存中运行。
操作系统的主要功能是管理计算机 硬件和软件资源，为用户提供一个 方便、高效的使用环境。
嵌入式操作系统_第2章 进程管理1
2.1 进程的概念
进程的定义 定义：是进程实体的运行过程，是系统进 行资源分配和调度的独立单位。 从进程的定义可以看出，进程与程序是有 区别的，它具有本身的特征。
2.1 进程的概念
进程的属性（1） 动态性：进程是一次执行过程，有生命 周期。 并发性：多个进程可并发执行。 结构性：进程包括程序块、数据块、进 程控制块等多个部分。 独立性：资源分配和系统调度的独立单 位。
这时刻系统中处于运行态的进程数最多有几个？ 最少有几个？ 1,0
这时刻系统中处于就绪态的进程数最多有几个？ 最少有几个？ 9,0
这时刻系统中处于阻塞态的进程数最多有几个？ 最少有几个？ 10,0
分析
解：因为系统中只有一个处理机，所以某 时刻处于运行态的进程数最多只有一个。 而最少可能为0，此时其它10个进程一定全 部排在各阻塞队列中，在就绪队列中没有 进程。而某时刻处于就绪态的进程数最多 只有9个，不可能出现10个情况，因为一旦 CPU有空，调度程序马上调度，当然这是 在略去调度程序调度时间时考虑。处于阻 塞态的进程数最少是0个。
S1: a=x+y; S2: b=a-5; S3: c=b+1; (1)顺序性：(2) 封闭性： (3) 可再现性：
I1
C1
P1
I2
C2
P2
S1
S2
S3
(a) 程序的顺序执行
(b) 三条语句的顺序执行
前趋图
前趋图是一个有向无循环图，记为 DAG(Directed Acyclic Graph)，用于描述 进程之间执行的前后关系。
当一个等待事件结束会产生一个中断，从而，激 活操作系统，在系统的控制之下将被阻塞的进程唤 醒，如I/O 操作结束、某个资源可用或期待事件出 现。
嵌入式系统教学：操作系统5-进程管理PPT课件
允许系统在规定的时间内对外部请求 做出响应，但延迟时间可以有一定的 灵活性。
任务调度策略
基于优先级、时间片轮转、抢占式等 策略进行任务调度。
调度算法的评估
通过系统的稳定性、响应时间、吞吐 量等指标对调度算法进行评估和优化。
03 进程同步与通信
信号量机制
信号量是一个整数值，通常用于表示可用资源 的数量。
嵌入式系统中的进程调度策略
优先级调度
时间片轮转
根据任务的优先级进行调度， 优先级高的任务先执行。
将时间划分为固定长度的时 间片，每个任务分配一个时 间片，当时间片用完时，调 度器切换到下一个任务。
抢占式调度
当前正在执行的进程可以被 具有更高优先级的进程中断 并执行。
静态调度
在编译时确定任务的执行顺 序和时间分配，适用于可预 测的、周期性的任务。
优先级调度
根据进程优先级进行调度，优先级高的进程 优先获得处理器时间。
最短作业优先（SJF）
优先调度预计运行时间最短的进程。
多级反馈队列调度
将进程按照优先级放入不同的队列，每个队 列采用不同的调度算法。
实时系统调度
硬实时系统调度
要求系统在规定的时间内对外部请求 做出响应，否则会导致严重后果。
软实时系统调度
嵌入式系统中进程同步与通信的实现
信号量
使用信号量进行进程同步，确保对共享资源 的互斥访问。
消息队列
通过消息队列实现进程间的通信，可以传递 数据和控制信息。
共享内存
通过共享内存实现进程间的数据共享和通信， 提高数据传输效率。
管道
管道是一种半双工的通信方式，可以实现两 个进程间的有序数据传输。
THANKS FOR WATCHING
任务调度策略
基于优先级、时间片轮转、抢占式等 策略进行任务调度。
调度算法的评估
通过系统的稳定性、响应时间、吞吐 量等指标对调度算法进行评估和优化。
03 进程同步与通信
信号量机制
信号量是一个整数值，通常用于表示可用资源 的数量。
嵌入式系统中的进程调度策略
优先级调度
时间片轮转
根据任务的优先级进行调度， 优先级高的任务先执行。
将时间划分为固定长度的时 间片，每个任务分配一个时 间片，当时间片用完时，调 度器切换到下一个任务。
抢占式调度
当前正在执行的进程可以被 具有更高优先级的进程中断 并执行。
静态调度
在编译时确定任务的执行顺 序和时间分配，适用于可预 测的、周期性的任务。
优先级调度
根据进程优先级进行调度，优先级高的进程 优先获得处理器时间。
最短作业优先（SJF）
优先调度预计运行时间最短的进程。
多级反馈队列调度
将进程按照优先级放入不同的队列，每个队 列采用不同的调度算法。
实时系统调度
硬实时系统调度
要求系统在规定的时间内对外部请求 做出响应，否则会导致严重后果。
软实时系统调度
嵌入式系统中进程同步与通信的实现
信号量
使用信号量进行进程同步，确保对共享资源 的互斥访问。
消息队列
通过消息队列实现进程间的通信，可以传递 数据和控制信息。
共享内存
通过共享内存实现进程间的数据共享和通信， 提高数据传输效率。
管道
管道是一种半双工的通信方式，可以实现两 个进程间的有序数据传输。
THANKS FOR WATCHING
嵌入式系统教学：操作系统2-进程基本描述PPT课件
嵌入式系统的进程通常需要具备较高的可 靠性，以确保系统的稳定性和安全性。
嵌入式系统中进程调度策略
优先级调度
根据进程的优先级进行调度，优先级高的进程优先获得处理器资源。
时间片轮转
将处理器时间分配给各个进程，每个进程分配一个时间片，当时间片 用完后，调度器将该进程移至就绪队列的末尾。
动态优先级调度
根据进程的实时性和重要程度动态调整优先级，以确保高优先级的实 时进程能够及时获得处理器资源。
通信协议
进程通信需要遵循一定的协议，包括 发送和接收消息的格式、同步和协调 的规则等。
通信效率
进程通信的效率取决于所采用的通信 方式和协议，以及通信过程中涉及的 数据量和传输速度等因素。
04 进程同步与互斥
临界区与互斥
临界区
临界区是一段互斥执行的代码，同一 时间只能有一个进程进入临界区执行 ，以避免多个进程同时访问共享资源 而引发数据不一致问题。
死锁与饥饿问题
死锁
死锁是指多个进程互相等待对方释放资源而导致的僵局状态，没有任何一个进程 能够继续执行。为了解决死锁问题，可以采用死锁预防、检测和解除等方法。
饥饿问题
饥饿问题是指由于多个进程竞争有限资源而导致的某些进程长时间得不到服务策略来确保所有 进程都能获得足够的资源和服务。
多级反馈队列调度
将就绪队列划分为多个优先级不同的队列，每个队列采用不同的调度 算法，以满足不同类型进程的需求。
嵌入式系统中进程通信方式
信号传递
通过信号量、条件变量等机制实现进程间的同步和互斥 。
管道通信
通过管道实现进程间的有序数据传输，通常用于父子进 程间的通信。
ABCD
共享内存
通过共享内存区域实现进程间的数据传输和共享。
嵌入式操作系统基础ppt
1. 无操作系统的嵌入算法阶段
♫ 以单芯片为核心的可编程控制器形式，同时具
♫
有与监测、伺服、指示设备相配合的功能。 ♫ 主要用于一些专业性极强的工业控制系统中， 一般没有操作系统的支持，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。 这一阶段系统的主要特点： ♫ 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
嵌入式操作系统发展的四个阶段
3. 通用的嵌入式实时操作系统阶段，是以嵌入式操作系
统为核心的嵌入式系统 这一阶段系统的主要特点： 嵌入式操作系统能运行于各种不同类型的微处理器 上，兼容性好； 操作系统内核精小、效率高，并且具有高度的模块 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 (API) ，开发应用程序简 单； 嵌入式应用软件丰富。
统 ♫ 结构紧凑、功能强大 ♫ 高可用(High Available)、高可靠(High Reliable )、支持 多处理器和分布式计算 ♫ 可动态加载和升级软件 ♫ 与开发工具有机的结合起来
使用嵌入式操作系统的必要性
♫ 嵌人式实时操作系统提高了系统的可靠性。
系统不崩溃，有自愈能力
♫ 提高了开发效率，缩短了开发周期。
任务分解为多个模块。每个模块的调试、修改几
乎不影响其他模块，支持多任务调试环境。 ♫ 嵌入式实时操作系统充分发挥了32位CPU的多任务 潜力。 32位CPU是为运行多用户、多任务操作系统而设 计的，特别适于运行多任务实时系统。32位CPU 采用利于提高系统可靠性和稳定性的设计，使其 更容易做到不崩溃。
Windows CE
♫ 微软公司嵌入式、移动计算平台的基础，是一个开放的、
♫ 以单芯片为核心的可编程控制器形式，同时具
♫
有与监测、伺服、指示设备相配合的功能。 ♫ 主要用于一些专业性极强的工业控制系统中， 一般没有操作系统的支持，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。 这一阶段系统的主要特点： ♫ 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
嵌入式操作系统发展的四个阶段
3. 通用的嵌入式实时操作系统阶段，是以嵌入式操作系
统为核心的嵌入式系统 这一阶段系统的主要特点： 嵌入式操作系统能运行于各种不同类型的微处理器 上，兼容性好； 操作系统内核精小、效率高，并且具有高度的模块 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 (API) ，开发应用程序简 单； 嵌入式应用软件丰富。
统 ♫ 结构紧凑、功能强大 ♫ 高可用(High Available)、高可靠(High Reliable )、支持 多处理器和分布式计算 ♫ 可动态加载和升级软件 ♫ 与开发工具有机的结合起来
使用嵌入式操作系统的必要性
♫ 嵌人式实时操作系统提高了系统的可靠性。
系统不崩溃，有自愈能力
♫ 提高了开发效率，缩短了开发周期。
任务分解为多个模块。每个模块的调试、修改几
乎不影响其他模块，支持多任务调试环境。 ♫ 嵌入式实时操作系统充分发挥了32位CPU的多任务 潜力。 32位CPU是为运行多用户、多任务操作系统而设 计的，特别适于运行多任务实时系统。32位CPU 采用利于提高系统可靠性和稳定性的设计，使其 更容易做到不崩溃。
Windows CE
♫ 微软公司嵌入式、移动计算平台的基础，是一个开放的、
第五章 嵌入式系统进程管理
2．短进程优先调度算法
短进程优先（SPF）调度算法，是指 对执行时间短的进程优先调度的算法。 SPF是从就绪队列中选出一个估计运行 时间最短的进程，将处理机分配给它， 使它立即执行并一直执行到完成，或因 等待某事件发生而放弃处理机时，再重 新调度。
图 V原语操作功能
5.3.4 进程互斥和同步的实现
1．进程互斥的实现
2．进程同步的实现
5.4 进 程 通 信
通信（Communication）意味着在进
程间传送数据。 也把进程间控制信息的交
换称为低级通信，而把进程间大批量数据
的交换称为高级通信。
5.4.1 进程通信的类型 1．共享存储器系统 共享存储器系统为了传送大量数据，在 存储器中划出一块共享存储区，诸进程 可通过对共享存储区进行读数据或写数 据以实现通信。
① 链接方式
执行指针 就绪队列指针 阻塞队列指针 空闲队列指针
PCB1 PCB2 PCB3 PCB4 PCB5 PCB6 PCB7 PCB8 PCB9
4 3 0 8 7 9 0 11
PCB链接队列示意图
...
② 索引方式
PCB
执行指针 就绪索引表
PCB1
PCB2
就绪表指针
PCB3
阻塞索引表 阻塞表指针
（3）进程调度信息
进程状态。指明进程的当前状态，以 作为进程调度和进程对换时的依据。
进程优先级。用于描述进程使用处理机 的优先级别的一个整数，优先级别高的 进程先获得处理机。 进程调度所需的其他信息。如进程已等 待CPU的时间总和、进程已执行的时间 总 和等。 事件。指进程被阻塞的原因。
ห้องสมุดไป่ตู้
程序的顺序执行有以下特征。