嵌入式系统及其应用课件-第六章嵌入式操作系统基础.ppt

文档介绍：嵌入式系统及其应用课件-第六章嵌入式操作系统基础
主要内容：
一、操作系统的基本概念
二、嵌入式操作系统
三、WinCE嵌入式操作系统
四、WinCE的处理器管理
五、WinCE的内存管理
六、WinCE的设备管理
七、Win括：处理器管理、存储器管理、设备管理、文件管理和用户接口。
（1）处理器管理功能
在多道程序的环境中，处理机分配的主要对象是进程。进程是指程序在并发环境下的一次运行过程。操作系统通过进程调度选择一个合适的进程分配处理机，因此，处理机管理归根结底就是进程管理。
操作系统有关进程方面的管理很多，主要有进程控制、进程同步与互斥、处理机调度、进程通信及死机检测与处理等。
（2）存储器管理功能
存储器是计算机系统重要的资源。存储器是计算机的记忆部件，主要指计算机的内存。内存是程序运行的舞台，一个程序要在处理机上运行，其代码和数据就要全部或部分地驻留于内存。除操作系统要占相当大的内存空间外，在多道程序系统中，并发运行的程序都要占有自己的内存空间。因此，内存总是一种紧张的系统资源。
存储器管理功能主要包含以下三个方面：
存储器的分配、管理和回收的功能。
内存保护功能，提供存储保护的手段 。
地址映射和扩充功能，提供地址重新定位的能力。
使用户程序与物理存储器地址无关，扩充主存空间，实现“虚拟存储”的功能。
（3）设备管理功能
提供设备缓冲管理、设备分配、设备驱动和虚拟设备等功能。
设备缓冲管理
当处理器不能直接访问外围设备时，处理器利用缓冲区来缓解处理机和外围设备间速度不匹配的矛盾，提高处理机与设备、设备与设备之间操作的并行程度。
设备分配
系统根据用户程序所请求的设备类型，按分配算法对设备和设备相应的控制器及通道进行分配，建立从外设到内存之间传输信息的通路。
设备驱动
  设备驱动的任务是将逻辑设备名转换成设备的物理地址，启动指定的I/O设备，完成用户规定的I/O操作，对设备发来的中断请求进行及时响应，根据中断类型进行相应的处理。
设备独立性
用户向系统申请和使用的设备与实际操作的设备无关，使用逻辑设备名可以方便用户编程，有利于解决外设的故障和增加设备分配的灵活性。
虚拟设备
     把一次仅允许一个进程访问的设备称为独占设备。独占设备使得系统效率很低，并可能产生死锁。可以通过虚拟技术将一台独占设备改造成能被多个进程共享的设备，以提高设备的利用率。这种经过虚拟技术改造后的设备，是一种逻辑上的设备，称为虚拟设备。
（4）文件管理功能
文件是计算机中信息的主要存放方式，也是用户存放在计算机中最重要的资源和财富。文件系统应有效地支持文件的储存、检索和分类等操作，将文件长期、有效、安全、有组织地存放在文件系统之中，并向用户提供方便的存取手段和共享方式。文件管理功能实现了系统中各类信息资源的管理，操作系统为文件的管理提供了一组完整的操作命令。 文件管理的主要功能有：
文件存储空间的分配和回收
目录管理
文件的存取控制
文件的安全与维护
文件逻辑地址与物理地址
操作系统的重要目标是方便用户使用计算机。操作系统内核通过系统调用向应用程序提供接口，方便用户进程对文件和目录的操作、申请和释放内存、对各类设备进行I/O操作以及对进程进行控制。
操作系统通过用户接口提供对文件系统的操作命令，提供系统维护、系统开发接口，以及向用户提供有关信息。操作系统的用户接口有三类：
程序接口
命令行接口
图形接口
（5）用户接口
5. 操作系统的分类
二、 嵌入式操作系统
一、嵌入式操作系统及其主要特点
什么是嵌入式操作系统？
用于嵌入式系统的操作系统都可以称为嵌入式操作系统EOS（Embedded Operating System）。
对嵌入式操作系统的理解
具备了一般操作系统最基本的功能。
具有较小的内核代码
具有可伸缩性要求
具有实时性要求
具有硬件相关依赖性
代码效率的高，一般固化在系统FLASH中
强稳定性
嵌入式操作系统的主要特点
紧凑性
可伸缩性
实时性
统一的接口
操作方便、简单、提供友好的图形GUI，追求易学易用。
提供强大的网络功能
强稳定性，弱交互性
固化代码
良好的移植性
特殊的开发调试环境

常见的嵌入式系统有:
嵌入式Linux
WinCE
PalmOS
uCOS-II
VxWorks
OS-9
pSOS
Nucleus
QNX
OSE
Symbian
LynxOS

分类方法：按收费模式划分、按实时性划分、按应用划分
按收费模式分类
商用型
免费型(开放源代码)
Vxworks