操作系统OS
控制和管理计算机软硬件资源,合理组织计算机工作流程,方便用户使用计算机的系统软件。可将OS看成是应用程序与硬件间的接口或虚拟机。OS功能:进程管理、存储管理、文件管理、设备管理、网络和通信管理等。
嵌入式操作系统EOS
运行在嵌入式硬件平台上,对整个系统及其所操作的部件装置等资源进行统一协调、指挥和控制的系统软件。EOS特点:微型化、可裁剪性、实时性、高可靠性、易移植性。重点关注:高实时性、硬件相关依赖性、软件固化、应用专用性、网络功能。
实时操作系统TROS
能使计算机及时响应外部事件请求,并能及时控制所有实时设备与实时任务协调运行,且能在规定时间内完成事件处理的OS。
RTOS基本要求:
1、逻辑功能正确:RTOS的计算必须产生正确的结果;
2、时间正确:RTOS的计算必须在预定的周期内完成。
RTOS应满足条件:
1、多任务系统;
2、任务的切换时间应与系统中的任务书无关;
3、中断延时的时间可预知并尽可能短。
无论在什么情况下,OS完成任务所需的时间应该是在程序设计时就可预知的。
嵌入式实时操作系统ERTOS
用于嵌入式系统,对系统资源和多个任务进行管理,且具有高可靠性、良好可裁剪性等优良性能的,为应用程序提供运行平台和实时服务的微型系统软件。
ERTOS最重要的三项服务:
1、多任务管理
2、内存管理
3、外围资源管理
嵌入式微处理器(特点)
1、对实时多任务OS有很强的支持能力;
2、具有功能很强的存储区域保护功能;
3、处理器结构可扩展;
4、低功耗;
微处理器主要发展方向:小体积、高性能、低功耗
微处理器分类:MCU、MPU、DSP、SOC
嵌入式系统发展方向
1、嵌入式开发是一项系统工程,嵌入式系统厂商不仅要提供嵌入式软硬件系统本身,还需要提供强大的硬件开发工具与软件支持包;
2、网络化、信息化的要求随着因特网技术的成熟、宽带的提高而日益提高,使得以往单一功能的设备功能不再单一,结构更加复杂;
3、网络互连成为必然趋势(IEEE1394、USB、CAN、Bluetooth等网络接口);
4、精简系统内核、算法、降低功耗和软硬件成本;
5、提供友好的多媒体人机界面。
嵌入式系统特点
机软硬件于一体,可独立工作的计算机系统。
1、专用性强; 2、可裁剪性; 3、实时性与可靠性;
4、功耗低; 5、系统内核小; 6、系统精简;
7、实时多任务OS; 8、专门开发工具与环境;
嵌入式系统的核心往往是一个只有几KB到几十KB的微内核。
通常把嵌入式系统概念的重心放在“系统”上,指能够运行OS的软硬件总体。
嵌入式系统构成,硬件:微处理器、外围接口和存储器;中间层:BSP/HAL;软件:RTOS及其上运行的应用软件。
嵌入式系统框架可分为4部分:处理器、存储器、I/O、软件。
嵌入式CPU将通用CPU中许多由板卡完成的任务集成到芯片内部。
多数嵌入式设备的应用软件和OS紧密结合。