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提纲嵌入式操作系统概述
第七章嵌入式操作系统介绍嵌入式操作系统

1嵌入式操作系统概述
‰何谓嵌入式系统：
1.在各种设备、装置或系统中，完成特定功能的软
2嵌入式实时操作系统硬件系统。
2.它们是一个大设备、装置或系统中的一部分，这
个大设备、装置或系统可以不是“计算机”。
3常见的嵌入式操作系统介绍
3.通常工作在对处理时间有较严格要求环境中。
4.由于它们被嵌入在各种设备、装置或系统中，因
此称为嵌入式系统。

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嵌入式操作系统概述嵌入式操作系统概述
典型的嵌入式系统嵌入式操作系统的特点

¾完成某一项或有限项功能；

¾在性能和实时性方面有严格的限制；

¾能源、成本和可靠性通常是影响设计的重要因
素；

¾占有资源少、易于连接；

¾系统功能可针对需求进行裁剪、调整，以便满足
最终产品的设计要求。
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嵌入式实时操作系统嵌入式实时操作系统
嵌入式实时操作系统的发展趋势嵌入式操作系统与多任务
‰嵌入式实时操作系统正向实时超微内核
(Nanokernel)开放发展。即将传统操作系统中的‰多任务运行的实现实际上是靠CPU(中央处
许多共性的东西抽象出来构成操作系统的公共基理单元)在许多任务之间转换、调度。
础即微内核，真正具体的操作系统功能则由构造
在微内核之外的服务器实现。这是一种机制与策
略分离的开放式设计思路；‰在实时应用中，多任务化的最大特点是，
‰开发环境向开放的集成化的方向发展；开发人员可以将很复杂的应用程序层次化。
‰由于嵌入式应用软件的特殊性往往要求应用程序
设计者具有一定的实时操作系统的专门知识，能任务1任务2任务3任务1任务2任务3任务1任务2任务3
合理地划分任务、合理地配置系统以及进行目标时间轴
联机的调试。因此要设计实现一个高性能的实时
应用软件需要强有力的交叉开发工具系统的支

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嵌入式实时操作系统嵌入式实时操作系统
任务基于优先级的多任务调度
‰一个任务，也称作一个线程，是一段程序，该程
序可以认为CPU完全只属该程序自己。‰对每个任务确定一个优先级，总是让优先级最高
的任务先使用处理器。对具有相同优先级的任
‰每个任务被赋予一定的优先级，有它自己的一套
CPU寄存器和自己的栈空间。务，在采用先来先服务的次序分配处理器。系统
常以任务的紧迫性和系统效率等要素确定任务的
‰典型情况下，每个任务都是一个无限的循环。优先级。任务的优先级可以固定，也可随任务执
‰当多任务内核决定运行另外的任务时，它保存正行过程动态变化。
在运行任务的当前状态，这些内容保存在任务的‰一个高优先级的任务占用处理器后，系统处理该
栈空间之中。入栈工作完成以后，就把下一个将任务时有两种方式，一种是“非抢占式”，另外一
要运行的任务的当前状况从该任务的栈中重新装种是“抢占式”。前者是此任务占用处理器后一直
入CPU的寄存器，并开始下一个任务的运行。这个运行到结束，除非本身主动让出处理器，后者则
过程叫做任务切换。严格保证任何时刻总是让优先级最高的任务在处
理器上运行。
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嵌入式实时操作系统嵌入式实时操作系统
基于优先级的占先式多任务调度时间片轮转多任务调度

‰实时系统一般都使用基于优先级的占先式‰把规定任务一次使用处理器的最长时间称
多任务调度算法，它可以保证最高优先级为“时间片”。
的任务一旦就绪，总能得到CPU的控制权。‰时间片轮转算法让就绪任务按就绪的先后
‰当一个运行着的任务使一个比它优先级高次序排成队列，每次总选择队列中第一个
的任务进入了就绪态，当前任务的CPU使用任务占用处理器，但规定只能使用一个时
权就被剥夺了，高优先级的任务立刻得到间片，如该任务尚未完成，则排入队尾，
CPU的控制权。等待下一个供它使用的时间片。各个任务
‰它的优点在于其响应速度快。就这样轮转运行。

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嵌入式实时操作系统嵌入式实时操作系统
代码的临界段（CriticalSectionOfCode）资源和共享资源

‰代码的临界段也称为临界区，指处理时不‰资源（Resource）
可分割的代码。¾任何为任务所占用的实体都可称为资源。资源
可以是输入输出设备，例如打印机、键盘、显
‰一旦临界段代码开始执行，则不允许任何示器，资源也可以是一个变量，一个结构或一
中断产生，否则讲导致错误。这种操作又个数组等。
称为原子操作。‰共享资源（SharedResource）
‰为确保临界段代码的执行，在进入临界段¾可以被一个以上任务使用的资源叫做共享资源。
之前要关中断，而临界段代码执行完以后为了防止数据被破坏，每个任务在与共享资源
打交道时，必须独占该资源。这叫做互斥
要立即开中断。（mutualexclusion）。

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嵌入式实时操作系统常见的嵌入式操作系统介绍
内核和调度几种