浅谈嵌入式实时操作系统

以在 内存 保 护 的多 个 级 别 中选 择 。 Ｗｉｄ ｒ ｅ 公 司 的 Ｖ Ｗｏｋ ， 经 过 了 广泛 的验 证 ， 统 稳 定 可 靠 ， ｎＲｉ ｒ ｖ ｘ ｒｓ它 系 并 且提 供 了包 括 网络 通 信 等 丰 富 的开 发 组 件 ， 到 了许 多 硬 件 厂 商 的 支 ５ 几 种嵌 入 实 时 系 统 的特 性 得
试 、 护 与 扩展 。 维
以下 是 所有 商业 Ｒ Ｏ Ｔ Ｓ的共 性 ： 速 度 和 效 率 ： 多数 Ｒ ＯＳ是 低 开 销 的 微 内核 。 中有 一 些 ， 发 大 Ｔ 其 在
送消息给系统服务提供者 时， 没有上下文切换开销。 系统 调 用 ： 系统 调 用 的某 些 端 口是 非抢 占互 斥 。这 些 部 分 高度 优 化 ， 可 能 的简 短 和 确 定 。 尽 调 度 ： 遵 从 Ｐ Ｉ 标 准 ， 有 的 Ｒ ＯＳ至少 提 供 ３ 为 ０Ｓｘ 所 Ｔ ２种 优 先 级 ，
在计 算 机 嵌 人 式 应 用 中 使用 实 时 操作 系 统 ， 因为 Ｒ ＯＳ将应 用 是 Ｔ 分 解 成 多 任务 ． 大 简化 了应 用 程 序 软 件 的 设 计 ； 任 务 间可 能 的竞 大 多 争 问 题 、 务 问通 讯 问题 ， 操 作 系 统替 用 户 考 虑 ；Ｔ Ｓ使 控 制 系统 任 有 ＲＯ 的实 时 性 得 到保 证 ， 以 接 近 理 论 上 能 达 到 的最 好 水 平 ； 可 良好 的 多 任 务 设 计 ． 助 于 提 高 系 统 的 稳 定 性 和 可 靠 性 ， 使 应用 程 序更 便 于 测 有 也
【 键 词 】 ＯＳ Ｖ Ｗ ｏｋ； ｉＣ ＱＮＸ 关 ＲＴ ； ｘ ｒｓＷ ｎ Ｅ；
１ 嵌 入 式 实 时操 作 系 统简 介
器 ． 如 Ｃ ｜Ｆｒ、 Ｖ 有 些 是 只 注 重 特 殊 的如 汽 车 或 航 空 电子 这 样 例 ｏ ｉ Ａ Ｒ， ｄ ｅ 的市 场 。

在 嵌 入 式 领 域 中 ．嵌 入 式 实 对 操作 系 统 正 得 到 越 来 越 广 泛 的应 ３３ 嵌 入 式 Ｌｎ ｘ Ｌｎ ｘ涵 盖 网上 可 以 下 到 免 费 的 标 准 Ｌｎ ｘ发 行 ． ｉｕ ｉｕ ｉｕ 用 。采 用 嵌 入 式 实时 操 作 系 统（Ｔ Ｓ可 以更 合 理 、 有 效 地 利 用 Ｃ Ｕ Ｒ Ｏ） 更 Ｐ 版 和 收 费 的 嵌 入式 Ｌｎ ｘ发 行版 。 些 情 况 下 ， 发 商 只对 Ｌｎ ｘ 行 ｉｕ 有 开 ｉｕ 发 的 资 源 ， 化 应 用 软件 的设 计 ， 简 缩短 系统 开 发 时 间 ， 好 地 保证 系 统 的 更 版本 身收 费 ： 时也 通 过 销 售 技 术 和设 计 的服 务 收 费 。 有 实 时性 和 可 靠 性 。 ３４ 开 源 ＲＴ Ｓ 除 了 Ｌｎ ｘ 确 实 也 属 于 这 一 类 ， 过 已 根 据其 重 要 ． Ｏ。 ｉｕ （ 不 嵌 入 式 操 作 系 统 具 有 软 件 代 码 小 ， 应 速 度 快 等 特 点 ， 合 于要 响 适 性 而 单 独 处 理 ）也 有 一 些 Ｒ Ｏ ， Ｔ Ｓ可 以从 网上 下 载 到 ， 过 也 有许 多 的 不 求 实 时 和 多任 务 的应 用体 系 ， 早 应 用 在 航 天 工 业 ， 着 这 种 系统 优 最 随 许 可条 款 。少 量 得 到广 泛 支 持 （ ｅ ｏ 、ｒｅ Ｔ））但 仍 然 有 大 量 的 如 Ｃ ｓＦｅＲ （ ， ｓ 势的体现， 现在 已经 被 广 泛 的 应 用 于工 业 、 交通 、 源 、 信 、 研 、 能 通 科 医 高 校 或 者 项 目中 的 Ｒ Ｏ Ｔ Ｓ可从 网上 得 到 。 疗 以及 １常 生 活 中 。 其 是 在 工 业 控制 、 事 设 备 、 空 航 天 等领 域对 ３ 尤 军 航 系 统 的 响应 时 间 有苛 刻 的要 求 ， 更需 要 使 用 实 时 系 统 。 ４ 嵌 入 实 时 系统 的共 性
很 多 提供 １８或 ２ ６种 ， 至有 些 提 供 ５ ２种 。 ２ ５ 甚 １ 优先 级 反 转 控 制 ： 多操 作 系 统 支 持 不 需 要优 先 级 继 承 的资 源 访 许
问 控 制 方 案 ， 避 免 了 优 先 级继 承 的开 销 。 这 内存 管理 ： 持 内存 保 护但 可 以没 有 分 页 虚拟 内存 管 理 。用 户 可 支
２ 常 见 的嵌 入 式 操作 系统
常 见 的 嵌 入 式 系 统 有 ｌ ｕ 、ｘｉｕ 、 ｎ Ｅ、ａｍ Ｓ Ｓ ｍ ｉｎ ｉ ｘｕｌ ｘ ＷｉＣ Ｐｌ Ｏ 、ｙ ｂａ 、 ｎ ｎ
ｅ ｏ ｃｏ—ＩＶ Ｗｏｋ Ｓ Ｓ Ｎ ｃｅｓＴ ｒａＸ ｔｍｓＱＮ Ｎ Ｅ Ｒ Ｃ ｓｕ／ｓＩ ｘ ｒｓｐ Ｏ 、 ｕ］ｕ ｈｅｄ Ｒ ｅ Ｘ ＩＴ Ｆ － ｎ’ Ｏ Ｅ、ｒｅ Ｔ Ｓ等 。 从 商 业 角 度 讲 最 为 成 功 的 当 属 美 国 Ｙ、 Ｓ ＦｅＲ Ｏ
２１ ０ １年
第１ ３期
Ｓ ＩＮ Ｅ＆Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ ＧＹＩ Ｆ Ｒ Ｔ Ｏ ＣＥ Ｃ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ Ｏ ＭＡ Ｉ Ｎ Ｎ
０Ｉ Ｔ论坛。
科技信息
浅谈嵌入式实时操作系统
万 世 春 杨 继 兰 （ 中国 电子科技集 团公 司第二 十研究所 陕 西
西安
７０ ６ １ ０ ８）
【 摘 要Ｊ 本文简单介绍 了嵌入 式实时操作 系统 ， 并从不 同的角度对几种常用的嵌入 式实时操作 系统作 了分析 比较 ， 为用户在项 目中选择 何 种操 作 系统提 供 了参 考 。
持， 可在 各 种 Ｃ Ｕ 硬 件 平 台 上 使 用 ， 高 端 领 域 里 已 经 被 广 泛 接 受 ， Ｐ 在
５１ 进 程 和任 务 调 度 算 法 ． 但 是 它 的 价格 也 是 嵌 入 式操 作 系统 里 比较 昂 贵 的 。Ｗｉｄ ｉｅ 公 司 提 ｎ Ｒｖｒ 多 任 务指 支 持 在 多 个 任 务 间可 快 速 上 下 文 切 换 ， 允许 多个 任 务 处 供基 于 图形 用 户 界 面 的 集 成 开 发 环 境 Ｔ ｍａｏ 集 成 编 辑 器 、 译 器 、 ｏ ｄ， 编 于 运 行 状 态 ，然 而 ． 在 任 意 一 个 时 刻 ，只 有 ～ 个 任 务 在 执 行 。 一 个 调试 器 于一 体 ． 要 包 括 ： 成 的源 代 码 编 辑 器 ； 程 管 理 工 具 ； 成 主 集 工 集 Ｒ ＯＳ至 少 有 基 于 优先 级 的可 剥 夺 的 多任 务 机 制 。也 应 该 提 供足 够 的 Ｔ 的 Ｃ和 ｃ ＋ 译 器 和 ｍａｅ工 具 ； 览 器 ， 于 收 集 可 视 化 的 资 源 ， ＋编 ｋ 浏 用 监 优 先 级 数 以 满足 实 际 应 用 。 例如 ， ｎ ｏ ｓＣ Ｗｉｄｗ Ｅ有 ８个 优 先级 ， 使 得 这 视 目标 系 统 ； 形 化 的 增 强 型 调 试 器 ； ｎ ｓ ， 图 Ｗｉｄｈ Ｃ语 言 命 令 外 壳 ， 于 用 它 在 大 多数 实 时场 景 中不 怎 么实 用 。 控制 目标 机 ；ｘｉ 集成 的 目标 机 仿 真器 ； ｎ － Ｖｅ 集成 的软 件 分 Ｖｓ ｍ， Ｗｉｄ ｉ ｗ， 表 １列 出 了 Ｒ Ｏ Ｔ Ｓ的 一 些 实 例 ， 出了 它 们 的 调 度 策 略 和优 先 级 给 析仪 ； 配 置 的各 种 选 项 。 可 数 。它 们 中 的大 多 数 支 持 基 于 优 先级 的抢 占式 调 度策 略 ， 中 Ｏ Ｅ和 其 Ｓ Ｕ／Ｓ ｉ的使 用 也 很 广 泛 ， 公 开 源 代 码 ， 学 上 使 用 免 费 ， 在 Ｃ —ｉ Ｏ 它 教 是 Ｏ Ｅ 提 供 了循 环 调 度 和 非 抢 占式 调 度 。 优先 级 数 为 ３ ＳＫ ２对 大多 数 实 校学 生 完 成论 文和 毕 业 设计 的很 好 的 工具 。 它适 用 于 各 种微 处 理 器 和 时 应 用 来 说 就够 用 了。 Ｒ Ｘ 和 Ｖ Ｗｏｋ 有 ２ ６个 ，ｙｘ Ｓ有 ２ ６个 ＶＴ ｘ ｒｓ ５ Ｌ ｎＯ ５ 微控 制 器 ，并且 已经 被 移植 到 ４ Ｏ多 种 处 理 器 架 构 中’ ，支持 从 ８位 到 优 先 级 ． 还 有 另 外 ２６个 优 先 级 用 于 时 间 片 轮 转 调 度 、 量 调 度 和 且 ５ 定 ６ ４位 的各 种 Ｃ Ｕ。 大 量 的移 植 范 例 可 以从 网上 免 费 下 载 。 是它 的 Ｐ 有 只 先 来 先 服 务 调度 。 Ｔ Ｉ有 ２ ０个 ，ｉｕ ＲＡ ３ Ｌｎｘ有 ２ １个 。 Ｓ Ｋ 作 为 一个 特 ３ ＯＥ 开发 组 件 比较 少 ， 要 工 程 师 直己做 很 多 扩 展 工 作 ， 过 也 由此 带 来 需 不 例 ，要 求 任 何 实 现 提 供 至 少 ８个 优 先 级 （ｌＲ Ｎ 就 没 有 这 样 的 限 ｕＴ Ｏ 了代 码 量小 和 占用 系 统 资 源 少 的 优 势 ，适 用 于 投 资 少 要 求 低 的项 目 制） 。Ｗｉｄｗ Ｅ 只提 供 ８个 优 先 级 ， ｎ ｏ ｓＣ 这也 是 它 的 缺 点 之一 。