嵌入式实时操作系统VxWorks基础--2

嵌入式实时操作系统VxWorks基础--2
嵌入式实时操作系统VxWorks基础--2

嵌入式实时操作系统VxWorks基础--2

1 任务间同步和任务间通讯通常采用哪种方法?

任务间同步:当某一地址空间用于数据交换时,为了避免冲突,对于内存的锁定是非常重要的。两个或多个任务读写某些共享数据时,最后的结果取决于任

务运行的精确时序,有可能得到错误值,这样必须以某种手段确保当一个任务

在使用一个共享变量或文件时,其他任务不能做同样的操作。主要有关中断、

抢占禁止和用信号量锁定资源等方法。

VxWorks操作系统为多任务间同步提供了信号量支持,包括二进制信号量、互

斥信号量,其中二进制信号量使用最快捷、最广泛。二进制信号量能够满足任

务间的互斥和同步,需要的系统开销最小。二进制信号量可以看成一个标志,

对应资源是可用还是不可用。当一个任务调用semTake () 请求一个信号量时,

如果此时信号量可用,信号量会被清零,并且任务立即继续执行;如果信号量

不可用,任务会被阻塞来等待信号量。

互斥信号量是一种特殊的二进制信号量,用于解决具有内在的互斥问题:优先级

继承、删除安全和对资源的递归访问等情况。互斥信号量与二进制不同点在于:

①它仅用于互斥;②仅能由取(semTake ())它的任务释放;③不能在ISR中释放

(semGive ())。

任务间通讯:VxWorks 操作系统提供三种多任务间通讯方式:共享内存、消息序列/管道、RING 缓冲/链表。使用上述任务间同步操作可以允许使用任何共享

内存进行进程间通讯;VxWorks 内部提供了消息队列API(msgQ 系列函数),

内部提供了互斥和同步;使用RING 缓冲和链表方式通讯,VxWorks 的lstLib

库包含了双向链表操作,但其中内部没有提供互斥和同步机制,需要自己实现;

rngLib 库提供了环形缓冲区操作,当只有一个读者和写者时无需互斥,其余情

况需要自己实现互斥和同步。

2 Tornado Bootable项目和Downloadable项目区别?

Bootable:经编译后生成的映象文件已经包括了Vxworks 内核,可直接在目标

板上完成自启动、装入内核并运行应用程序。所以一般作为生产用映象。

Downloadable:只是纯粹的动用程序,生成的映象文件不包括Vxworks 内核,一般为.Out格式文件,所以不能在目标板上自动运行。它要求目标板上要有固

化的Bootrom通过网络或串口下载Vxworks 内核到目标板,并建立相关的运行

环境。然后通过宿主机上的Target Server下载到目标机上运行。所以它一般用在

工程调试阶段。

3 用默认值创建RAM盘和初始化DOS文件系统。

-> pBlkDev = ramDevCreate (0, 512, 400, 400, 0)

-> dosFsMkfs (“/RAM1”, pBlkDev)

/* Create and write to a file. Flush to RAM disk */

-> fd = creat(“/RAM1/myFile”, 2)

-> writeBuf = “This is a string.\n”

-> write(fd, writeBuf, strlen(writeBuf)+1)

-> close(fd)

/* Open file and read contents. */

-> readBuf = malloc(100)

-> fd = open(“/RAM1/myFile”, 2)

-> read(fd, readBuf, 100)

-> printf readBuf

三种常用的嵌入式操作系统分析与比较

三种常用的嵌入式操作系统分析与比较 摘要:提要三种常用的嵌入式操作系统——Palm OS、Windows CE、Linux;在此基础上、分析、比较这三种嵌入式操作系统,给出它们之间的异同点及各自的适用范围。 1 嵌入式系统与嵌入式操作系统 1.1 嵌入式系统 嵌入式系统是以嵌入式计算机为技术核心,面向用户、面向产品、面向应用,软硬件可裁减的,适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性能有严格要求的专用计算机系统。 嵌入式系统应具有的特点是:高可靠性;在恶劣的环境或突然断电的情况下,系统仍然能够正常工作;许多嵌入式应用要求实时性,这就要求嵌入式操作系统具有实时处理能力;嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起,它的升级换代也是具体产品同步进行;嵌入式系统中的软件代码要求高质量、高可靠性,一般都固化在只读存储器中或闪存中,也就是说软件要求固态化存储,而不是存储在磁盘等载体中。 1.2 嵌入式操作系统 嵌入式操作系统EOS (Embedded Operating System)是一种用途广泛的系统软件,过去它主要应用于工业控制和国防系统领域。EOS负责嵌入系统的全部软、硬件资源的分配、调度作,控制、协调并发活动;它必须体现其所在系统的特征,能够通过装卸某些模块来达到系统所要求的功能。目前,已推出一些应用比较成功的EOS产品系列。随着Internet技术的发展、信息家电的普及应用及EOS的微型化和专业化,EOS开始从单一的弱功能向高专业化的强功能方向发展。嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。EOS是相对于一般操作系统而方的,它除具备了一般操作系统最基本的功能,如任务调度、同步机制、中断处理、文件处理等外,还有以下特点: ①可装卸性。开放性、可伸缩性的体系结构。 ②强实时性。EOS实时性一般较强,可用于各种设备控制当中。 ③统一的接口。提供各种设备驱动接口。

arm嵌入式系统基础教程课后答案.doc

arm 嵌入式系统基础教程课后答案【篇一:arm 嵌入式系统基础教程习题答案周立功】 /p> 1 、举出3 个书本中未提到的嵌入式系统的例子。 答:红绿灯控制,数字空调,机顶盒 2、什么叫嵌入式系统 嵌入式系统:以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的 专用计算机系统。 3、什么叫嵌入式处理器?嵌入式处理器分为哪几类? 嵌入式处理器是为完成特殊的应用而设计的特殊目的的处理器。 嵌入式微处理器(embedded microprocessor unit, empu) 嵌入式微控制器(microcontroller unit, mcu) 嵌入式dsp 处理器(embedded digital signal processor, edsp) 嵌入式片上系统(system on chip) 4、什么是嵌入式操作系统?为何要使用嵌入式操作系统? 是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序,首先,嵌入式实 时操作系统提高了系统的可靠性。其次,提高了开发效率,缩短了 开发周期。再次,嵌入式实时操作系统充分发挥了32 位cpu 的多任务潜力。 第二章 1、嵌入式系统项目开发的生命周期分哪几个阶段?各自的具体任务 是什么? 项目的生命周期一般分为识别需求、提出解决方案、执行项目和结 束项目 4 个阶段。识别需求阶段的主要任务是确认需求,分析投资 收益比,研究项目的可行性,分析厂商所应具备的条件。 提出解决方案阶段由各厂商向客户提交标书、介绍解决方案。 执行项目阶段细化目标,制定工作计划,协调人力和其他资源;定 期监控进展,分析项目偏差,采取必要措施以实现目标。 结束项目阶段主要包括移交工作成果,帮助客户实现商务目标;系 统交接给维护人员;结清各种款项。 2、为何要进行风险分析?嵌入式项目主要有哪些方面的风险? 在一个项目中,有许多的因素会影响到项目进行,因此在项目进行 的初期,在客户和开发团队都还未投入大量资源之前,风险的评估

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(Embedded Real-time Operation System,RTOS)。 1 嵌入式实时操作系统概念 当外界事件或数据产生时,能够接受并以足够快的速度予以处理,其处理的结果又能在规定的时间之内来控制生产过程或对处理系统作出快速响应,并控制所有实时任务协调一致运行的嵌入式操作系统。 2 嵌入式实时操作系统特点 1)多任务; 2)有线程优先级 3)多种中断级别 3 嵌入式实时操作系统应用 在工业控制、军事设备、航空航天等领域对系统的响应时间有苛刻的要求,这就需要使用实时系统。 采用嵌入式实时操作系统(简称RTOS)能够支持多任务,使得程序开发更加容易,便于维护,同时能够提高系统的稳定性和可靠性。

4 实时操作系统的必要性: 首先,嵌入式实时操作系统提高了系统的可靠性。 其次,提高了开发效率,缩短了开发周期。 实时操作系统的优缺点: 在嵌入式实时操作系统环境下开发实时应用程序使程序的设计和扩展变得容易,不需要大的改动就可以增加新的功能。通过将应用程序分割成若干独立的任务模块,使应用程序的设计过程大为简化;而且对实时性要求苛刻的事件都得到了快速、可靠的处理。通过有效的系统服务,嵌入式实时操作系统使得系统资源得到更好的利用。但是,使用嵌入式实时操作系统还需要额外的ROM/RAM 开销,2~5% 的CPU 额外负荷,以及内核的费用。 5 实时系统与非实时系统的根本区别 实时系统与非实时系统的根本区别在于:实时系统具有与外部环境及时交互作用的能力。也就是说实时系统从外部获取信息以及系统得出结论要在很短的限制时间内完成。 它具有嵌入式软件共有的可裁剪、低资源占用、低功耗等特点;实时任务之间可能还会有一些复杂的关联和同步关系,如执行顺序限制、共享资源的互斥访问要求等。 实时操作系统所遵循的最重要的设计原则是:采用各种算法和策略,始终保证系统行为的可预测性(predictability)。可预测性是指在系统运行的任何时刻,在任何情况下,实时操作系统的资源调配策略都能为争夺资源(包括CPU、内存、网络带宽等)的多个实时任务合理地分配资源,使每个实时任务的实时性要求都能得到满足。与通用操作系统不同,实时操作系统注重的不是系统的平均表现,而是要求每个实时任务在最坏情况下都要满足其实时性要求,也就是说,实时操作系统注重的是个体表现。

嵌入式实时操作系统VxWorks入门

嵌入式实时操作系统VxWorks入门 VxWorksVxWorks操作系统是美国WindRiver公司于1983年设计开发的一种嵌入式实时操作系统(RTOS),它以其良好的可靠性和卓越的实时性被广泛地应用在通信、军事、航空、航天等高精尖技术及实时性要求极高的领域中,如卫星通讯、军事演习、弹道制导、飞机导航等。在美国的 F-16、FA-18 战斗机、B-2隐形轰炸机和爱国者导弹上,甚至连1997年4月在火星表面登陆的火星探测器上也使用到了VxWorks。VxWorks原先对中国区禁止销售,自解禁以来,在我们的军事、通信、工业控制等领域得到了非常广泛的应用。 VxWorks的实时性体现在能于限定的时间内执行完所规定的功能,并能在限定的时间内对外部的异步事件作出响应。因此,实时性系统主要应用于过程控制、数据采集、通信、多媒体信息处理等对时间敏感的场合。本文将对这个操作系统进行一个入门级的、全面的介绍。为力求展示其全貌,全文共分五章: (1)搭建VxWorks嵌入式开发环境; (2)简要介绍VxWorks的基本组成,内核的基本结构; (3)概述VxWorks板级支持包(BSP)的概念及VxWorks的启动过程; (4)介绍VxWorks设备驱动的架构及编写方法; (5)指明VxWorks应用开发的思路,任务调度及任务同步、中断与任务的同步机制。 以上各章中将贯穿着许多实例,由于本文定位于入门级教程,所以文中的实例都将十分简单。下面我们进入第一章内容的讲解。 嵌入式系统的调试调试方法一般为通过PC(宿主机)上的集成开发环境交叉编译针对特定电路板(目标机)的程序,然后将程序通过目标板的JTAG、串口或网口等途径下载到目标板上运行。因此,为了构造一个嵌入式系统的学习环境,拥有一块包含CPU、存储器及I/O 电路(构造计算机系统)的目标电路板往往是必要的。虽然许多集成开发环境附带模拟软件,但仅限于指令集的模拟,均无法模拟物理的目标机硬件平台,因而在其上只能进行应用程序的象征性模拟开发。但是,并非所有人都能拥有一块物理的电路板。在这种情况下,我们如何构造一个模拟的开发环境,其学习效果就如同拥有完全真实的电路板一样呢?本文试图解答此问题,主体内容包括四个方面: (1) 利用VMware等软件模拟真实的目标机; (2) 构建VMware虚拟PC上VxWorks BSP,建立Bootrom和OS映像; (3) 修改Tornado相关设置,连接宿主机与目标机,建立调试通道; (4) 写一个简单的应用程序并下载到目标系统运行。 图1 嵌入式系统的调试 本章工作的最终目标为: (1)VxWorks在VMware启动成功并顺利运行,的开发模型: 图4 PC作为目标机 很遗憾,这种方法实际上非常麻烦,同时开动两台PC进行调试将使你和你的室友饱受折磨,既然他如此地热切于游戏和上网。因此,我们可以借助VMware来在本机上虚拟出另一PC。 VMware的确是天才的作品!在同一PC上,利用VMware几乎可以安装所有的操作系统,而且操作系统之间的切换不需要重新启动电脑。VM的意义是Virtual Machine,即虚拟出一个逻辑的电脑,它可以提供基于Intel CPU的虚拟PC系统环境,包括CPU、内存、BIOS、硬盘和其他外围硬件设备。 下面我们讲解用VMware来建立一台虚拟PC的步骤: (1)并安装VMware; (2)使用VMware向导建立一个针对VxWorks的虚拟机;

ARM的十一种嵌入式操作系统

ARM的十一种嵌入式操作系统 ARM的十一种嵌入式操作系统 嵌入式LINUX 嵌入式Linux是将日益流行的Linux操作系统进行裁剪修改,使之能在嵌入式计算机系统上运行的一种操作系统。Linux做嵌入式 的优势,首先,Linux是开放源代码;其次,Linux的内核小、效率高,可以定制,其系统内核最小只有约134KB;第三,Linux是免费 的OS,Linux还有着嵌入式操作系统所需要的很多特色,突出的就是Linux适应于多种CPU和多种硬件平台而且性能稳定,裁剪性很好,开发和使用都很容易。同时,Linux内核的结构在网络方面是非常 完整的,Linux对网络中最常用的TCP/IP协议有最完备的支持。提 供了包括十兆、百兆、千兆的以太网络,以及无线网络, TokenRing(令牌环网)、光纤甚至卫星的支持。 移植步骤:1.Bootloader的移植;2.嵌入式Linux操作系统内核 的移植;3.嵌入式Linux操作系统根文件系统的创建;4.电路板上外 设Linux驱动程序的编写。 WinCE WinCE是微软公司嵌入式、移动计算平台的基础,它是一个开放的、可升级的32位嵌入式操作系统,是基于掌上型电脑类的电子设 备操作系统,它是精简的Windows95,WinCE的图形用户界面相当出色。WinCE是从整体上为有限资源的平台设计的多线程、完整优先权、多任务的操作系统。它的模块化设计允许它对于从掌上电脑到 专用的工业控制器的用户电子设备进行定制。操作系统的基本内核 需要至少200K的ROM。 一般来说,一个WinCE系统包括四层结构:应用程序、WinCE内 核映像、板级支持包(BSP)、硬件平台。而基本软件平台则主要由

嵌入式操作系统期末考试答案

嵌入式操作系统期末考 试答案 集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]

填空 1、嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、适用于应用系统,对(功能)、(可靠性)、(成本)、(体积)、(功耗)严格要求的专用计算机系统。 2、嵌入式系统开发采用的交叉开发环境是由(宿主机)和(目标机)组成的。 3、挂载设备到文件系统的命令是(mount),从文件系统中卸载设备命令是(umounts)。 4、在系统提示符号输入vi及文件名称后,就进入vi全屏幕编辑画面,进入vi之后,是处于 (命令)模式,要切换到(编辑)模式才能够输入文字。 5、GCC的编译流程分为4个步骤,分别为:(预处理),编译,(汇编),链接。 6、Linux系统的设备分为三类:(字符设备)、(块设备)和网络设备。 7、操作系统的功能包(处理机管理)、(存储管理)、(设备管理)、(信息管理)、(作业管理)。 选择 1、下面哪点不是嵌入式操作系统的特点。(C) (A)内核精简(B)专用性强(C)功能强大(D)高实时性 2、嵌入式Linux下常用的文件系统不包括以下哪一项(A) (A)nfs(B)romfs(C)yaffs(D)jffs 3、下面关于Shell的说法,不正确的是:(D) (A)操作系统的外壳(B)用户与Linux内核之间的接口程序(C)一个命令语言解释器(D)一种和C语言类似的程序语言 4、在Bootloader()模式下,目标机可以通过通信手段从主机更新系统。(B) (A)启动加载模式(B)下载模式(C)实时模式(D)保护模式 5、文件exer1的访问权限为rw-r--r--,现要增加所有用户的执行权限和同组用户的写权限,下列命令正确的是: (A) (A)chmoda+xg+wexer1(B)chmod765exer1(C)chmodo+xexer1(D)chmodg+wexer1 6、在vi编辑环境中,下面()选项不是从命令行模式切换到插入模式。(C) (A)i(B)o(C)ESC(D)a 7、shell变量名命名中不包括()。(D) (A)字母(B)数字(C)下划线(D)括号 8、下列关于字符设备说法不正确的是()。(C) (A)以字节为单位逐个进行I/O操作(B)字符设备中的缓存是可有可无的 (C)支持随机访问(D)字符设备可以通过设备文件节点访问 9、以下哪一项是是硬盘设备文件()。(B) (A)fd0(B)hda(C)eth1(D)ht0 10、共享内存通信机制的缺点是()。(B) (A)需要花费额外的内存空间(B)需要使用额为的同步机制 (C)需要额外硬件支持(D)通信过程中需要反复读取内存,时间开销大 简答题 1.嵌入式操作系统在哪些方面较为突出的特点并请列举出4种目前较常用的手机嵌 入式操作系统。 四个方面:系统实时高效性硬件的相关依赖性软件固态化应用的专用性

嵌入式操作系统精彩试题集61374

第一章嵌入式系统概论 一.填空 1. 嵌入式系统是以嵌入式应用为目的、以计算机技术为基础的计算机系统。 2. 计算机系统按应用可以分为通用计算机系统和嵌入式计算机系统。 3. 嵌入式系统按软件结构可分为嵌入式单线程系统和嵌入式事件驱动系统。 4. 嵌入式系统按是否具有实时性能可分为嵌入式非实时系统和嵌入式实时系统。 5. 嵌入式实时系统除具有嵌入式系统的基本特征外,还具实时性和可靠性的重要特点。 6. 嵌入式系统的硬件架构是以嵌入式处理器为中心,由存储器,I/O设备,通信模块以及电源等必要的辅助接口组成。 7. 嵌入式系统的软件通常固态化存储在ROM、FLASH或NVRAM中。 8. 嵌入式系统的开发由于受到系统资源开销的限制,通常采用交叉开发环境。 9. 嵌入式系统开发采用的交叉开发环境是由宿主机和目标机组成的。 10. 嵌入式系统的设计是使用一组物理硬件和软件来完成所需功能的过程。 二.选择 1. 以下哪一项不属于嵌入式操作系统(C) A.VxWorks B. WinCE C. BSD D. uClinux 2. 以下关于嵌入式系统说确的是(A) A.以开发为中心 B 对实时,成本,功耗要求严格 C.软硬件协同 D 软件可剪裁 3. 以下关于嵌入式系统说确的是(A) A.嵌入的系统中可以共存多个嵌入式系统 B.对高性能要求严格

C.软硬件缺乏协同 D.不要时性 4. 对响应时间有严格要求的嵌入式系统是(A) A.嵌入式实时系统 B.嵌入式多线程系统 C.嵌入式多核系统 D.嵌入式轮转询问系统 5. 以下哪一项属于嵌入式系统不具备的特点(B) A.采用专用处理器 B. 跨平台可移植 C.软硬件协同一体化 D.小型化与有限资源 6. 嵌入式系统硬件的核心是(B) A.存储器 B.嵌入式微处理器 C.嵌入式微控制器 D.BSP 7. 嵌入式系统的软件部分不包括(A) A.DSP B.嵌入式操作系统 C.设备驱动程序D.应用程序 8. 对性能要求高的嵌入式系统是(C) A.嵌入式实时系统 B.嵌入式多线程系统 C.嵌入式多核系统 D.嵌入式轮转询问系统 9. 嵌入式应用软件的开发阶段不包括(D) A.交叉编译和 B.开发环境的建立 C.联机调试 D.应用程序模块加载 10. 为了提高执行速度和系统可靠性,嵌入式系统中的软件一般都保存在(A) A.存储器芯片 B.磁盘 C.cache D.CDROM

嵌入式实时操作系统之我见

嵌入式实时操作系统之我见 -ARM7TDMI-S 王士莹 -----从基本概念、基本原理、基本常识、基本思维入手阐述嵌入式实时操作系统在单片机开发中,嵌入式实时操作系统的使用近几年比较流行,在具体应用中也有比较好的表现。那么对于一个应用来讲,应该选择那种操作系统呢?目前,可供选择的有uLinux、VxWorks、uCOS-II等。我们当然可以选择其中的一个根据需要移植到自己的设计中。但对于一个工程师来说,能够在设计中使用自己编写的嵌入式实时操作系统岂不是一件“很酷”的事情吗?而且,我认为,若要较好的理解一个嵌入式实时操作系统,首先要能够自己编写,哪怕是一个最简单的。否则,不知道核心原理是怎么回事,仅仅依样画葫芦做做移植,只是隔靴搔痒,只会是门外汉。 这篇文章就是根据我所理解的嵌入式操作系统,就几个问题做一个阐述,以期抛砖引玉。 1、为什么要用嵌入式实时操作系统,嵌入式实时操作系统较前后台结构有什么优势 单片机程序结构发展 任务的驱动方式有两种:时间和事件,所以对一个单片机程序来说它要等待的量也是只有两个:延迟时间到或事件发生。故操作系统只要安排任务等待着这两个标志就好。那么如何产生这两个标志呢,标志产生在中断中,然后在中断中发给需要的任务。 多功能块任务:在一个任务中有等待的时间或事件,等到后再执行后面程序的任务。在任务等待的时候单片机可以离开该任务去执行其他任务,该任务等待

完成后再回来继续运行。这样使用操作系统就提高了系统整体的运行效率。 单片机执行全局的东西,操作系统通过把全局的资源赋值成局部的任务让单片机执行了看似全局的实则是局部的东西,这样就实现了任务的调度和切换对于单功能块任务,即一个任务中没有需要等待的时间或事件,程序连续地从头执行到尾,对于这样的任务操作系统的作用不大。 2、单片机编程有哪些特点、会有哪些问题和需求、操作系统如何根据特点解决问题满足需求 一般单片机系统中不会只运行一个单一的任务,往往有多个方面的工作要做,如对一个仪器仪表来讲,它要做的工作有:测量、显示、存储、通讯、控制等。这些工作需要同一个单片机来完成,那如何对他们进行安排才能使一个单片机执行多个任务呢? 打个比方:单片机就像一支建筑队,在这个建筑队里面有管理、财务、技术、工人、后勤等,他们各司其职、共同协作完成一个建筑工程。正常情况下,一支建筑队在一个时间段只能做一个工程,若再有工程要做,只能等这次的工程完成后才能去。现在的情况是:建筑市场异常火爆,有大量的工程要做,而该地区的建筑队数量只有这1支。那怎么办呢?一般的做法是:给每个工程排好顺序定好工期,做完第一个再做第二个再做第三个及其他。如果这样安排,顺利还好,如果不顺利就会发生这样的事:第三个工程所有的东西都已准备好,而且这个工程的建筑物急等着用,但建筑队却由于第二个工程的资金短缺或其它原因耽误了工期而迟迟不能到来。出现这样的事情是不应该的,那怎样安排工作才能避免这样的事情呢?我们可以这样做:1支建筑队同时承包多个工程,并同建筑单位定好协议:当一个工程由于资金或其他原因不能继续时,建筑队可以暂时离开去其他工地。这样当2号工程资金不到位时,建筑队把该工程的必要信息记录下来并保存起来,然后离开2号工程的工地去3号工程的工地;如果3号工程已经开始了,则建筑队把之前保存的信息取出来按照信息上的说明继续下面的工作,若3号工程也有其他事情需要等待了,则建筑队保存好记录后再去其他工地。这样,建筑队就总是在做工程而不会出现空闲,实现了效率的最大化!这种安排工作的方法就是建筑队版的“嵌入式实时操作系统”!

适合STM32的嵌入式操作系统

一下是网络收集的几种适合stm32的嵌入式操作系统,打算最近都移植一下,先做个记录。 基于STM平台且满足实时控制要求操作系统,有以下4种可供移植选择。分别为μClinux、μC/OS-II、eCos、FreeRTOS和都江堰操作系统(djyos)。下面分别介绍这四种嵌入式操作系统的特点及不足。 1、μClinux μClinux是一种优秀的嵌入式Linux版本,其全称为micro-control Linux,从字面意思看是指微控制Linux。同标准的Linux相比,μClinux的内核非常小,但是它仍然继承了Linux操作系统的主要特性,包括良好的稳定性和移植性、强大的网络功能、出色的文件系统支持、标准丰富的API,以及TCP/IP网络协议等。因为没有MMU内存管理单元,所以其多任务的实现需要一定技巧。 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,实时性一般。 在内存管理上由于μClinux是针对没有MMU的处理器设计的,不能使用处理器的虚拟内存管理技术,只能采用实存储器管理策略。系统使用分页内存分配方式,在启动时对实际存储器进行分页。系统对内存的访问是直接的,操作系统对内存空间没有保护,多个进程可共享一个运行空间,所以,即使是一个无特权进程调用一个无效指针也会触发一个地址错误,并有可能引起程序崩溃甚至系统崩溃。 μClinux操作系统的中断管理是将中断处理分为两部分:顶半处理和底半处理。在顶半处理中,必须关中断运行,且仅进行必要的、非常少、速度快的处理,其他处理交给底半处理;底半处理执行那些复杂、耗时的处理,而且接受中断。因为系统中存在有许多中断的底半处理,所以会引起系统中断处理的延时。 μClinux对文件系统支持良好,由于μClinux继承了Linux完善的文件系统性能,它支持ROMFS、NFS、ext2、MS-DOS、JFFS等文件系统。但一般采用ROMFS 文件系统,这种文件系统相对于一般的文件系统(如ext2)占用更少的空间。但是ROMFS文件系统不支持动态擦写保存,对于系统需要动态保存的数据须采用虚拟RAM盘/JFFS的方法进行处理。

常见的嵌入式操作系统

常见的嵌入式操作系统 分类:嵌入式操作系统2012-12-11 10:06 459人阅读评论(1) 收藏举报嵌入式操作系统 嵌入式操作系统与通用的操作相比较主要特点在于: 1.小内核,稳定可靠。 2.需要可装卸、可裁剪,以便能灵活应对各种不同的硬件平台。 3.面向应用,强实时性,可用于各种设备控制当中。 国际上常见的嵌入式操作系统大约有40种左,右如:Linux、uClinux、WinCE、PalmOS、Symbian、eCos、uCOS-II、VxWorks、pSOS、Nucleus、ThreadX 、Rtems 、QNX、INTEGRITY、OSE、C Executive 。他们基本可以分为两类,一类是面向控制、通信等领域的实时操作系统,如windriver公司的vxworks、isi的psos、qnx系统软件公司的qnx、ati的nucleus等;另一类是面向消费电子产品的非实时操作系统,这类产品包括个人数字助理(pda)、移动电话、机顶盒、电子书、webphone等,系统有Microsoft的WinCE,3Com 的Palm,以及Symbian和Google的Android等。 一、VxWorks VxWorks操作系统是美国WindRiver公司于1983年设计开发的一种嵌入式实时操作系统(RTOS),是T ornado嵌入式开发环境的关键组成部分。良好的持续发展能力、高性能的内核以及友好的用户开发环境,在嵌人式实时操作系统领域逐渐占据一席之地。VxWorks具有可裁剪微内核结构;高效的任务管理;灵活的任务间通讯;微秒级的中断处理;支持POSIX 1003.1b实时扩展标准;支持多种物理介质及标准的、完整的TCP/IP网络协议等。 然而其价格昂贵。由于操作系统本身以及开发环境都是专有的,价格一般都比较高,通常需花费10万元人民币以上才能建起一个可用的开发环境,对每一个应用一般还要另外收取版税。一般不通供源代码,只提供二进制代码。由于它们都是专用操作系统,需要专门的技术人员掌握开发技术和维护,所以软件的开发和维护成本都非常高。支持的硬件数量有限。 二、Windows CE Windows CE与Windows系列有较好的兼容性,无疑是Windows CE推广的一大优势。其中WinCE3.0是一种针对小容量、移动式、智能化、32位、了解设备的模块化实时嵌人式操

孟祥莲嵌入式系统原理及应用教程部分习题答案

习题1 1. 嵌入式系统的概念的是什么?答:嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技 术为基础,软、硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。(嵌入式系统是嵌入式到对象体系中的,用于执行独立功能的专用计算机系统。) 2. 嵌入式系统的特点是什么? 答:系统内核小;专用性强;运行环境差异大;可靠性要求高;系统精简和高实时性操作系统;具有固化在非易失性存储器中的代码嵌入式系统开发和工作环境 4. 嵌入式系统的功能是什么?答:提供强大的网络服务小型化,低成本,低 功能;人性化的人机界面;完善的开发平台 5. 嵌入式系统的硬件平台由哪些部分组成?答:嵌入式系统的硬件是以嵌入式处理器为核心,由存储器I/O 单元电路,通信模块,外部设备必要的辅助接口组成的。 7. 嵌入式操作系统的主要特点是什么?答:体积小;实时性;特殊的开发调试环境。 8. 叙述嵌入式系统的分类。答:按嵌入式微处理器的位数分类可以分为4 位、 8 位、16 位、32 位和64 位等;按软件实时性需求分类可以分为非实时系统(如PDA), 软实时系统(如消费类产品)和硬实时系统(如工业实时控制系统)按嵌入式系统的复杂程度分类可以分为小型嵌入式系统,中型嵌入式系统和复杂嵌入式系统。 习题2 处理器和工作状态有哪些?

答:ARM犬态:此时处理器执行32位的的字对齐的ARS旨令。 Thumb犬态:此时处理器执行16位的,半字对齐的Thumb旨令 2.叙述ARM9内部寄存器结构,并分别说明R13 R14 R15寄存器的 作用。 答:共有37个内部寄存器,被分为若干个组(BANK,这些寄存器包括31个通用寄存器,包括程序计数器(PC指针)6个状态寄存器。R13用作堆栈指针,R14称为子程序链接寄存器,R15用作程序计数器。处理器的工作模式有哪些? 答:用户模式:ARM处理器正常的程序执行状态。 快速中断模式:用于高速数据传输或通道处理 外部中断模式:用于通用中断处理管理模式:操作系统使用的保护模式数据访问终止模式:当数据或指令预期终止时进入该模式,可用于虚拟存储器及存储保护 系统模式:运行具有特权的操作系统任务 未定义指令终止模式:当未定义的指令执行时进入该模式,可用 于支持硬件协处理器的软件仿真。 微处理器支持的数据类型有哪些? 答:ARM微处理器中支持字节(8位)、半字(16位),字(32 位)

嵌入式实时操作系统中实时调度算法综述

嵌入式实时操作系统中实时调度算法综述 摘要:实时调度是指在有限的系统资源下,为一系列任务决定何时运行,并分配任务运 行除CPU之外的资源,以保证其时间约束、时序约束和资源约束得到满足。一个实时系统可以由单处理器系统来实现,也可以用多处理器系统来实现。实时调度算法是保障实时系统时限性和高可靠性的最重要手段之一。 关键词:嵌入式;实时操作系统;实时调度算法;RTOS;RMS 引言 嵌入式系统在当今的生产和生活中得到了广泛的应用,鉴于嵌入式实时系统的特点,要求任务调度等实时内核功能精简和高效。综合了EDF 和RM调度策略的CSD 调度策略,更加适合嵌入式系统的特点,满足其内核的要求。任务调度策略是实时系统内核的关键部分,如何进行任务调度,使得各个任务能在其期限之内得以完成是实时操作系统的一个重要的研究领域。它的精简和高效,对提高低处理能力,小内存系统整体性能具有重大的意义。 RTOS概述 RTOS,即:实时系统(Real-time operating system),实时系统能够在指定或者确定的时间内完成系统功能和外部或内部、同步或异步时间做出响应的系统。它的正确性不仅依赖系统计算的逻辑结果,还依赖于产生这个结果的时间。因此实时系统应该在事先先定义的时间范围内识别和处理离散事件的能力;系统能够处理和储存控制系统所需要的大量数据。对一般的程序来说,大多数是考虑指令执行的逻辑顺序,指令何时执行并不重要。而对实时应用系统的程序就不一样,当外部某激励出现时,系统必须以一定的方式和在限定的时间内响应它,如果已超时,那怕执行结果是正确的,系统也认为是失效的。实时操作系统通常被分为软实时操作系统和硬实时操作系统。前者意味着偶尔错过时限是可以容忍的;后者意味着执行过程不但必须正确而且必须准时。在实时操作系统中,系统将程序分成许多任务(或进程),而每个任务的行为都预先可知,或者是有明确的功能,系统根据一定的调度原则,决定谁可取得执行权,这就是RTOS的核心所在。 实时调度算法 实时调度算法可以分为4类:单处理器静态调度算法、多处理器静态调度算法、单处理器动态调度算法、多处理器动态调度算法。下面分别分析嵌入式操作系统中采用的各种调度方法,以及这些调度方法是如何满足实时性应用的实时要求的。 1 速率单调算法 速率单调算法是一个经典的算法,它是针对那些响应和处理周期性事件的实时任务的,它事先为每个这样的实时任务分配一个与事件频率成正比的优先级。 实现时,就绪队列中的所有任务按照优先级Priority排队,优先级最高的任务排在队首,当处于运行态的任务,由于某种原因挂起时,只要把就绪队列的首元素从就绪队列中取下,使运行任务指针pRunTask指向该元素即可,如果是处于其他状态的任务变为就绪状态,而挂

嵌入式操作系统期末考试答案

填空 1、嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、适用于应用系统,对(功能)、(可靠性)、(成本)、(体积)、(功耗)严格要求的专用计算机系统。 2、嵌入式系统开发采用的交叉开发环境是由(宿主机)和(目标机)组成的。 3、挂载设备到文件系统的命令是(mount),从文件系统中卸载设备命令是(umounts)。 4、在系统提示符号输入vi及文件名称后,就进入vi全屏幕编辑画面,进入vi之后,是处于 (命令)模式,要切换到(编辑)模式才能够输入文字。 5、GCC的编译流程分为4个步骤,分别为:(预处理),编译,(汇编),链接。 6、Linux系统的设备分为三类:(字符设备)、(块设备)和网络设备。 7、操作系统的功能包(处理机管理)、(存储管理)、(设备管理)、(信息管理)、(作业管理)。 选择 1、下面哪点不是嵌入式操作系统的特点。(C) (A)内核精简(B)专用性强(C)功能强大(D)高实时性 2、嵌入式Linux下常用的文件系统不包括以下哪一项(A) (A)nfs(B)romfs(C)yaffs(D)jffs 3、下面关于Shell的说法,不正确的是:(D) (A)操作系统的外壳(B)用户与Linux内核之间的接口程序(C)一个命令语言解释器(D)一种和C语言类似的程序语言 4、在Bootloader()模式下,目标机可以通过通信手段从主机更新系统。(B) (A)启动加载模式(B)下载模式(C)实时模式(D)保护模式 5、文件exer1的访问权限为rw-r--r--,现要增加所有用户的执行权限和同组用户的写权限,下列命令正确的是: (A) (A)chmoda+xg+wexer1(B)chmod765exer1(C)chmodo+xexer1(D)chmodg+wexer1 6、在vi编辑环境中,下面()选项不是从命令行模式切换到插入模式。(C) (A)i(B)o(C)ESC(D)a 7、shell变量名命名中不包括()。(D) (A)字母(B)数字(C)下划线(D)括号 8、下列关于字符设备说法不正确的是()。(C) (A)以字节为单位逐个进行I/O操作(B)字符设备中的缓存是可有可无的 (C)支持随机访问(D)字符设备可以通过设备文件节点访问 9、以下哪一项是是硬盘设备文件()。(B) (A)fd0(B)hda(C)eth1(D)ht0 10、共享内存通信机制的缺点是()。(B) (A)需要花费额外的内存空间(B)需要使用额为的同步机制 (C)需要额外硬件支持(D)通信过程中需要反复读取内存,时间开销大 简答题 1.嵌入式操作系统在哪些方面较为突出的特点并请列举出4种目前较常用的手机嵌入 式操作系统。 四个方面:系统实时高效性硬件的相关依赖性软件固态化应用的专用性 四种手机操作系统:Window Mobile SymbianOSAndriod OSE

嵌入式Linux系统开发教程很完整的习题答案资料

参考答案 第一章 一、填空题。 1、嵌入式系统主要融合了计算机软硬件技术、通信技术和微电子技术,它是将计算机直接嵌入到应用系统中,利用计算机的高速处理能力以实现某些特定的功能。 2、目前国内对嵌入式系统普遍认同的定义是:以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 3、嵌入式系统一般由嵌入式计算机和执行部件组成,其中嵌入式计算机主要由四个部分组成,它们分别是:硬件层、中间层、系统软件层以及应用软件层。 4、嵌入式处理器目前主要有ARM、MIPS、Power PC、68K等,其中arm处理器有三大特点:体积小、低功耗、的成本和高性能,16/32位双指令集,全球合作伙伴众多。 5、常见的嵌入式操作系统有:Linux、Vxworks、WinCE、Palm、uc/OS-II和eCOS。 6、嵌入式系统开发的一般流程主要包括系统需求分析、体系结构设计、软硬件及机械系统设计、系统集成、系统测试,最后得到最终产品。 二、选择题 1、嵌入式系统中硬件层主要包含了嵌入式系统重要的硬件设备:、存储器(SDRAM、ROM等)、设备I/O接口等。(A) A、嵌入式处理器 B、嵌入式控制器 C、单片机 D、集成芯片 2、20世纪90年代以后,随着系统应用对实时性要求的提高,系统软件规模不断上升,实时核逐渐发展为,并作为一种软件平台逐步成为目前国际嵌入式系统的主流。(D) A、分时多任务操作系统 B、多任务操作系统 C、实时操作系统 D、实时多任务操作系统 3、由于其高可靠性,在美国的火星表面登陆的火星探测器上也使用的嵌入式操作系统是。(B) A、Palm B、VxWorks C、Linux D、WinCE [在此处键入]

VxWorks实时操作系统SIGNAL机制的应用

[摘要] 介绍VXWORKS实时操作系统的信号机制以及各种处理方法,特别是利用该机制实现异常情况的恢复和处理。 1.概述 信号可用来在同一任务内部或不同任务之间实现异步通信,从而改变对多个任务的控制流程。所有任务或中断服务程序均能向指定的任务发送信号,该信号的接收任务将立刻挂起当前的执行线程,而激活任务指定的信号处理程序。信号处理程序是由用户定义的,它关联与特定的信号,而且任务接收到该指定信号时的所有必要处理都在该程序中实现。信号的这种机制使得它特别适合于用来实现差错和异常处理。 2.信号屏蔽 在信号处理时,可通过信号屏蔽来选择需要进行处理的信号,接收到被屏蔽的信号,即使指定了相应的处理程序,也不作任何处理。 为了实现对信号的屏蔽,需要定义数据类型为sigset_t的变量,同时必须包含头文件“signal.h”。 下面介绍实现这一功能的函数: int sigemptyset ( sigset_t *pSet ) 该函数初始化信号集,使得该信号集不包含任何信号; int sigfillset ( sigset_t *pSet ) 该函数初始化信号集,使得该信号集包含所有信号; int sigaddset ( sigset_t *pSet , int signo ) 该函数向信号集中增加新的信号; int sigdelset ( sigset_t *pSet , int signo ) 该函数删除信号集中的信号; int sigismember ( sigset_t *pSet , int signo ) 该函数用来判断信号集是否包含某信号; int sigprocmask ( int how, const sigset_t *pSet, sigset_t *pOset ) 该函数用来设置信号屏蔽;这里,pSet为新的信号集,pOset为当前的 信号集,而how则指示处理方式,其取值与处理方式对应关系如下: SIG_BLOCK 结果信号集为当前信号集和指定信号集二者的并集,通过这种方式,可向当前信号集增添指定的元素; SIG_UNBLOCK 结果信号集为指定信号集的补集和当前信号集二者的交集;通过这种方式,可从当前信号集删除指定的元素;

LInux嵌入式操作系统期末试题

简答题:请简单概括什么是嵌入式系统、并举出嵌入式系统的特点;(6分) 答: 嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可剪裁,适用于应用系统,对功能、可靠性、成本、体积、功耗等方面有特殊要求的专用计算机系统; 其特点如下: (1)嵌入式系统是面向特定系统应用的。 (2)嵌入式系统涉及计算机技术、微电子技术、电子技术、通信和软件等各个行业; 是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统; (3)嵌入式系统的硬件和软件都必须具有高度可定制性;只有这样才能适应嵌入式系统应用的需要,在产 品价格和性能方面具备竞争力; (4)嵌入式系统的生命周期相当长。 (5)嵌入式系统不具备本地系统开发能力,通常需要有一套专门的开发工具和环境。 嵌入式操作系统的优势:1.低成本开发系统 2.可应用多种硬件平台 3.可定制内核 4.性能优异 5.良好的网络支持 linux文件类型:1.普通文件2.目录文件3.链接文件4.设备文件a.块设备文件(硬盘:/dev/hda1)b.字符设备(串行端口接口设备) linux文件属性:访问权限:r:可读w:可写x:可执行用户级别:u:文件拥有者g:所属用户组o:其他用户第一个字符显示文件类型:- 普通 d 目录 l 链接… 简答题:(6分) linux目录结构:/bin 存放linux常用操作命令的执行文件(二进制文件) /boot 操作系统启动时所需要的程序 /dev Linux系统中使用的外部设备 /etc 系统管理时所需要的各种配置文件和子目录 /etc/rc.d Linux启动和关闭时要用到的脚本 /etc/rc.d/init Linux默认服务的启动脚本 /home 系统中默认用户工作根目录 /lib 存放系统动态链接共享库 /mnt软驱、光驱、硬盘的挂载点 /proc存放系统核心与执行程序所需信息、 /root超级用户登陆时的主目录 /sbin 存放管理员常用系统管理程序 /usr存放用户应用程序和文件 /var存放日志信息(答六点即可) 编写一个shell文件:创建studen01 –student30这30个用户,用户组为class1,之后编写shell文件,删除所有用户 操作步骤:1.打开Terminal(终端): 2.输入vi shell 3.输入i 进入编辑模式 4.输入 #!/bin/bash groupadd class1 for((i=1;i<10;i++)) do username=student0$i

嵌入式实时操作系统报告

学号:1325260453 《嵌入式实时操作系统》课程报告 学院:信息与控制工程学院 专业班级:控制科学与工程 姓名:X X X 成绩:

目次 第一章绪论 (1) 1.1研究背景 (1) 1.2智能手机概述 (1) 1.3L INUX概述 (2) 1.4L INUX主要特性 (3) 1.4.1 开放性 (3) 1.4.2 多用户 (3) 1.4.3 多任务 (3) 1.4.4 良好的用户界面 (3) 1.4.5 设备独立性 (3) 1.4.6 供了丰富的网络功能 (4) 1.4.7 可靠的系统安全 (4) 1.4.8 良好的可移植性 (4) 第二章智能手机操作系统 (5) 2.1智能手机操作系统介绍 (5) 2.2智能手机操作系统比较 (5) 2.2.1 Symbian (5) 2.2.2 Windows Phone (5) 2.2.3 Palm OS (6) 2.2.4 Blackberry (6) 2.2.5 Android (7) 第三章LINUX在智能手机操作系统中的应用 (8) 3.1L INUX的应用 (8) 3.2智能手机系统体系结构 (9) 3.3A NDROID体系结构 (9) 3.3.1 应用层 (10) 3.3.2 应用框架层 (10) 3.3.3 Android运行环境和系统运行库层 (11) 3.3.4 Linux 内核层 (11)

第一章绪论 1.1 研究背景 嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成。嵌入式系统过去主要应用于工业控制领域。随着以计算机技术和通讯技术为主的信息技术的快速发展,以及Internet的广泛应用,嵌入式系统除了可以在传统的计算机上运行外,还可以广泛应用于PDA(Personal Digital Assistant,个人数字助理)、机顶盒、VCD、DVD、车载PC、手机等众多电子设备。利用嵌入式软件,人们可以使用手持计算机或移动电话收发Email,或者通过Web TV访问Internet,用Web Phone拨打国际长途电话12I。嵌入式系统将广泛应用于信息家电、工业控制、军事应用、POS(Primary Operating System,主操作系统)网络及电子商务和环境工程等各个领域。业界分析家认为在Internet电话、游戏装置和手持通讯装置的推动下,嵌入式系统将会有突飞猛进的发展。它与Internet紧密结合,支持强大的移动性和智能性,并且具备强大的通讯能力。嵌入式系统发展形式逐步多样化,将为用户提供更多的选择。 嵌入式系统和智能手机密不可分。随着嵌入式系统的发展,智能手机也在不断地进化。今天的智能手机已经向话音、数据、图像综合的方向演变。昔日外形笨重、功能单一的智能手机已是明日黄花。2005年,智能手机发展迅猛,不断推出新的产品,可以说是智能手机发展迅猛的一年。智能手机以其强大的功能和便捷的操作等特点得到人们的青睐。 智能手机作为集语音通信、多媒体和掌上电脑功能于一体的移动通信终端产品,其最初源于掌上电脑,智能手机最早于1999年现身,当时摩托罗拉推出天拓A6188手机,是全球第一部具有触摸屏和中文手写识别输入功能的移动电话,被称为PDA手机的鼻祖。这种新颖的功能整合手机面世后,因为价格一直居高不下,所以未能进入广大普通手机消费者的视野,直到2002年,包括摩托罗拉、爱立信、诺基亚等在内的手机业巨头一连推出了9款PDA手机,这时智能手机才渐成气候,逐渐走进平常人的视野。 与传统手机相比,智能手机的优势非常明显,不但内容丰富,还具有可以无限扩展的强大功能以及硬件的可升级性,这使得智能手机能够真正实现通信、电脑和互联网的融合,而要实现智能手机的这些功能,必须依靠移动互联网。正是因为移动互联网所提供的丰富数据业务,智能手机的发展才如此迅速。 1.2智能手机概述 现代经济的飞速发展,人民生活水平大幅度提高,智能手机已逐渐成为人们日常生活的一部分。从外观看,智能手机更像个PDA,它能在手机上欣赏MP3、下载游戏和MTV、

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