深圳嵌入式培训
时间:2020-01-02 00:00:00
来源:信盈达
作者:信盈达
系统最大的特点当然是嵌入。嵌入就意味着它和硬件的联系很强,对硬件的适配和依赖度都是很高的,对于系统移植的难易度也就成了评价嵌入实时系统的重要方面。嵌入式操作系统移植的目的是使嵌入式操作系统能在某个微处理器或微控制器上运行。比如VxWorks是商用操作系统的有很多API函数及相关技术支持,所以移植和二次开发比较容易,但是移植成本较高。嵌入还意味着对于小型的硬件要求,主要是面对实时产生的数据,在数据产生终端进行快速的运算。所以系统极其强调灵敏性和实时性。
另一个特点就是实时。对于实时性的要求,有很多种实现措施。我们一一道来。首先就是分区处理的思想。对于核心的功能划分,使用户信息和系统程序和运行分列在不同的区划里,保证任务的有效有序运转。其次, 任务管理是嵌入式实时操作系统的核心和灵魂,决定了操作系统的实时性能。它通常包含优先级设置、多任务调度机制和时间确定性等部分。 嵌入式操作系统支持多任务,每个任务都具有优先级,任务越重要,赋予的优先级应越高。优先级的设置分为静态优先级和动态优先级两种。静态优先级指的是每个任务在运行前都被赋予一个优先级,而且这个优先级在系统运行期间是不能改变的;动态优先级则是指每个任务的优先级(特别是应用程序的优先级)在系统运行时可以动态地改变。
嵌入式操作系统支持多任务,每个任务都具有优先级。任务调度主要是协调任务对计算机系统资源的争夺使用。对系统资源非常匮乏的嵌入式系统来说,任务调度尤为重要,它直接影响到系统的实时性能。通常,多任务调度机制分为基于优先级抢占式调度和时间片轮转调度。
基于优先级抢占式调度:系统中每个任务都有一个优先级,内核总是将CPU分配给处于就绪态的优先级最高的任务运行。如果系统发现就绪队列中有比当前运行任务更高的优先级任务,就把当前运行任务置于就绪队列中,调入高优先级任务运行。系统采用优先级抢占方式进行调度,可以保证重要的突发事件及时得到处理。
时间片轮转调度:让优先级相同的处于就绪状态的任务按时间片使用CPU,以防止同优先级的某一任务长时间独占CPU。
在一般情况下,嵌入式实时操作系统采用基于优先级抢占式调度与时间片轮转调度相结合的调度机制。深圳嵌入式培训
深圳嵌入式培训,第三,在运行的执行方式上,VXworks等系统采用进程和线程的执行方式,而市面上其他的系统多采用任务执行方式。
嵌入式实时操作系统函数调用与服务的执行时间应具有可确定性。系统服务的执行时间不依赖于应用程序任务的多少。基于此特征,系统完成某个确定任务的时间是可预测的。表1具体列出了4种操作系统的调度机制。
VxWorks具有高效的任务管理功能,它支持多任务,可分配256个优先级,支持优先级抢占式调试和时间片轮转调度,实时性最好。μC/OS-II内核是针对实时系统的要求设计实现的,只支持基于固定优先级抢占式调度;调度方法简单,可以满足较高的实时性要求。μClinux在结构上继承了标准Linux的多任务实现方式,分为实时进程和普通进程,分别采用先来先服务和时间片轮转调度;仅针对中低档嵌入式CPU特点进行改良,且不支持内核抢占。eCos调度方法丰富,提供了两种基于优先级的调度器(即位图调度器和多级队列调度器),允许用户在进行配置时选择其中一个凋度器,适应性好。