文档介绍：嵌入式操作系统应用
mCOS-II
北京交通大学国家电工电子教学基地
嵌入式操作系统基本概念
mCOS-II介绍
mCOS-II移植
mCOS-II应用举例
嵌入式操作系统应用
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嵌入式操作系统应用
嵌入式系统软件层次
操作系统的分类
嵌入式实时操作系统
多任务,任务优先级,调度
非占先式与占先式、可重入型函数
嵌入式操作系统基本概念
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嵌入式操作系统基本概念----嵌入式系统软件层次
应用程序
实时操作系统(RTOS)
设备驱动程序、HAL、BSP
文件系统/图形用户应用程序接口
驱动层
OS层
应用层
嵌入式系统软件层次
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嵌入式操作系统基本概念----嵌入式系统软件层次
当设计较复杂的程序时,可能需要一个操作系统(OS)来管理、控制内存、多任务、周边资源等等。依据系统所提供的程序界面来编写应用程序,可以减少应用程序员的负担。
对于使用操作系统的嵌入式系统来说,嵌入式系统软件结构一般包含四个层面:设备驱动层、实时操作系统(RTOS)、应用程序接口(API)层、实际应用程序层。
由于硬件电路的可裁减性和嵌入式系统本身的特点,其软件部分也是可裁减的。
对于功能简单仅包括应用程序的嵌入式系统一般不使用操作系统,仅有应用程序和设备驱动程序。
嵌入式系统软件层次
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嵌入式操作系统基本概念—操作系统的分类
顺序执行系统:系统内只含有一个程序,独占CPU的运行时间,按语句顺序执行该程序,直至执行完毕,另一程序才能启动运行。如DOS操作系统。
分时操作系统:系统内同时可以有多个程序运行,把CPU的时间分按顺序分成若干片,每个时间片内执行不同的程序。如UNIX
实时操作系统:系统内有多个程序运行,每个程序有不同的优先级,只有最高优先级的任务才能占有CPU的控制权。
操作系统的分类
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嵌入式操作系统基本概念—操作系统的分类
具有强实时特点的嵌入式操作系统
具有弱实特点的嵌入式操作系统
没有实时特点的嵌入式操作系统
按实时性分类
,其系统响应时间在毫秒或微秒级(数控机床);
,其系统响应时间在毫秒-几秒的数量级上,其实时性的要求比强实时系统要差一些(电子菜谱的查询)。
,其系统响应时间约为数十秒或更长(工程机械)。
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嵌入式操作系统基本概念—操作系统的分类
循环轮询系统:(Polling Loop)
最简单的软件结构是循环轮询,程序依次检查系统的每一个输入条件,一旦条件成立就进行相应的处理。
按软件结构分类
Initialize()
While(true){
if(condition_1) action_1();
if(condition_2) action_2();
……
if(condition_n) action_n();
}
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嵌入式操作系统基本概念—操作系统的分类
事件驱动系统:(Event-Driven system)
事件驱动系统是能对外部事件直接响应的系统。它包括前后台、实时多任务、多处理器等,是嵌入式实时系统的主要形式。
应用程序是一个无限的循环,循环中调用相应的函数完成相应的操作,这部分可以看成后台行为(background)。中断服务程序处理异步事件,这部分可以看成前台行为(foreground)。
后台也可以叫做任务级,前台也叫中断级。
按软件结构分类
例如,很多基于微处理器的产品采用前后台系统设计,如微波炉、电话机、玩具等。从省电的角度出发,平时微处理器处在停机状态,所有的事都靠中断服务来完成。
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嵌入式操作系统基本概念—操作系统的分类
前后台系统(后台循环、前台中断)
ISR
ISR
后台前台
ISR
时间
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