嵌入式操作系统教程-第三章

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2.嵌入式操作系统的特点
嵌入式操作系统模块越小越好。微型化嵌入式操作系统模块越小越好。嵌入式操作系统内核普遍采用可剥夺方式。实时性嵌入式操作系统内核普遍采用可剥夺方式。嵌入式操作系统对高可靠性是一个基本要求。高可靠嵌入式操作系统对高可靠性是一个基本要求。易移植
嵌入式操作系统基础
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第三章嵌入式系统嵌入式操作系统
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嵌入式系统组成
嵌入式系统一般由嵌入式硬件和软件组成硬件以微处理器为核心集成存储器和系统专用的输入/ 储器和系统专用的输入/输出设备软件包括：初始化代码及驱动、软件包括：初始化代码及驱动、嵌入式操作系统和应用程序等，嵌入式操作系统和应用程序等，这些软件有机地结合在一起，这些软件有机地结合在一起，形成系统特定的一体化软件。形成系统特定的一体化软件。
一、嵌入式系统的定义
§3.1 嵌入式系统的基本概念
看不见的计算机，一般不能被用户编程, 看不见的计算机，一般不能被用户编程, 它有一些专用 I/O设备对用户的接口是应用专用的。设备, 的I/O设备, 对用户的接口是应用专用的 An embedded system is a computer system contained within some larger device or product with the intent purpose of providing monitoring and control services to that device. “Any sort of device which includes a programmable computer but itself is not intended to be a generalpurpose computer.” 通常将嵌入式计算机系统简称为嵌入式系统。通常将嵌入式计算机系统简称为嵌入式系统。
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第三章嵌入式系统嵌入式操作系统
2.嵌入式系统开始走向繁荣，软件和硬件日臻完善（1971-1989）
嵌入式系统大发展是在微处理器问世之后 1973年至1977年间各厂家推出了许多8位的微处理器， 1973年至1977年间各厂家推出了许多8位的微处理器，包年至1977年间各厂家推出了许多 8080/8085， 6800/6802，Zilog的括Intel 8080/8085，Motorola 的6800/6802，Zilog的Z80 和Rockwell的6502。 Rockwell的6502。单片机、DSP出现单片机、DSP出现软件技术的进步使嵌入式系统日臻完善 80年代初开始出现了一批软件公司， 80年代初开始出现了一批软件公司，推出商品化的嵌入年代初开始出现了一批软件公司式实时操作系统和各种开发工具。式实时操作系统和各种开发工具。商用嵌入式实时操作系统和开发工具的出现和推广应用，使嵌入式系统的开发从统和开发工具的出现和推广应用，作坊式向分工协作规模化的方向发展，作坊式向分工协作规模化的方向发展，促使嵌入式应用扩展到更广阔的领域。展到更广阔的领域。
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第三章嵌入式系统嵌入式操作系统
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第三章嵌入式系统和嵌入式实时操作系统
嵌入式系统的基本概念嵌入式实时操作系统常见的嵌入式实时操作系统
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第三章嵌入式系统嵌入式操作系统
第三章嵌入式系统和嵌入式实时操作系统
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第三章嵌入式系统和嵌入式实时操作系统
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IEEE: “Device used to control，monitor，or assist the operation of equipment，machinery or plants”. 嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。体积、功耗严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子嵌入式系统是将先进的计算机技术、技术与各个行业的具体应用相结合后的产物。技术与各个行业的具体应用相结合后的产物。包含有计算机，但又不是通用计算机的计算机应用系统。包含有计算机，但又不是通用计算机的计算机应用系统。
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二、商业嵌入式操作系统
1.VxWorks/pSOS 2.QNX 4.Windows CE
-第一台机载专用数字计算机是奥托内蒂克斯公司为美国
海军舰载轰炸机“民团团员”号研制的多功能数字分析海军舰载轰炸机“民团团员” (Verdan)。器(Verdan)。
-同时嵌入式计算机开始应用于工业控制。1962年一个美同时嵌入式计算机开始应用于工业控制。1962年一个美
国乙烯厂实现了工业装置中的第一个直接数字控制 (DDC)。 (DDC)。
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1.嵌入式系统的出现和兴起（1960-1970） 1.嵌入式系统的出现和兴起（1960-1970）嵌入式系统的出现
兴起： 1965～1970年当时计算机已开始采用集成电路，兴起：在1965～1970年，当时计算机已开始采用集成电路，即第三代计算机。在军事、航空航天领域、即第三代计算机。在军事、航空航天领域、工业控制的需求推动下。求推动下。 - 第一次使用机载数字计算机控制的是 1965 年发射的 Gemini3 第一次通过容错来提高可靠性是1968 1968年的 Gemini3号，第一次通过容错来提高可靠性是1968年的阿波罗4 土星5 阿波罗4号、土星5号。 1963年DEC公司推出PDP8并发展成PDP11系列公司推出PDP PDP11系列， -1963年DEC公司推出PDP8并发展成PDP11系列，成为工业生产集中控制的主力军。生产集中控制的主力军。在军用领域中，为了可靠和满足体积、重量的严格要求， -在军用领域中，为了可靠和满足体积、重量的严格要求，还需为各个武器系统设计五花八门的专用的嵌入式计算机系统。算机系统。
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3.嵌入式系统应用走向纵深（1990年-现在）
进入20世纪90年代, 在分布控制、柔性制造、进入20世纪90年代, 在分布控制、柔性制造、数字化通信 20世纪90年代和数字化家电等巨大需求的牵引下，嵌入式系统的硬件、和数字化家电等巨大需求的牵引下，嵌入式系统的硬件、软件技术进一步加速发展、应用领域进一步扩大。软件技术进一步加速发展、应用领域进一步扩大。嵌入式系统的硬件处理器性能不断提高，应用范围的不断扩展，CPU与处理器性能不断提高，应用范围的不断扩展，与 DSP集成（SoC）的成功并大量运用于嵌入式系统。集成（并大量运用于嵌入式系统。集成）的成功,并大量运用于嵌入式系统嵌入式系统的软件随着微处理器性能的提高，随着微处理器性能的提高，嵌入式软件的规模也随着发生指数型增长。生指数型增长。
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三、嵌入式操作系统的可裁剪(配置)性与实现编译链接时配置运行时配置
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§3.2 嵌入式实时操作系统一、开源嵌入式操作系统
1.uC/-OS-II
2.RTLinux/ARM-Linux/KURT/Times Linux和Mach
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二、嵌入式系统的发展历史 1.嵌入式系统的出现和兴起（1960-1970） 1.嵌入式系统的出现和兴起（1960-1970）嵌入式系统的出现
出现：20世纪60年代以晶体管、出现：20世纪60年代以晶体管、磁芯存储为基础的计算机世纪60年代以晶体管开始用于航空等军用领域。开始用于航空等军用领域。
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三、嵌入式系统的系统的特点
嵌入式系统专用性强通常是形式多样、面向特定应用。嵌入式系统专用性强，通常是形式多样、面向特定应用。专用性嵌入式系统得到多种类型的处理器和处理器体系结构的支持嵌入式系统通常极其关注成本嵌入式系统有实时性和可靠性的要求嵌入式系统有实时性和可靠性的要求实时性嵌入式系统使用的操作系统一般是适应多种处理器、嵌入式系统使用的操作系统一般是适应多种处理器、可剪轻量型、实时可靠、裁、轻量型、实时可靠、可固化的嵌入式操作系统嵌入式系统开发需要专门工具和特殊方法功耗低，生命周期长功耗低，
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二、嵌入式操作系统的微内核 1.微内核结构
通过把本应该由内核中应该提供的部分服务置于内核之外来实现操作系统的规模的缩小( 之外来实现操作系统的规模的缩小(c/s结构)。 )
2.特殊的微内核结构
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第三章嵌入式系统嵌入式操作系统
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§3.2 嵌入式实时操作系统
一、嵌入式实时操作系统的定义 1.概念
运行在嵌入式硬件平台上，对整个系统及其部件、运行在嵌入式硬件平台上，对整个系统及其部件、装置等资源进行统一协调、资源进行统一协调、指挥和控制的系统软件就叫做嵌入式操作系统。作系统。