第3讲 嵌入式操作系统
嵌入式操作系统
LINUX是属于什么调度？
Linux既不是完全的可剥夺，也不是完全的不可剥夺
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上下文切换延迟（Context Switch Latency）
大小取决于CPU和操作系统 采用MMU > 不采用MMU
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只要发生调度，就能选中目标进程吗？
根据时间片的耗用调整优先级 拉开距离，分等级
“可重入”的问题；
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嵌入式操作系统
不分系统空间和用户空间 <>必须静态连接 如DOS、CP/M的INT21
不分系统空间和用户空间 <>不能用页面映射技术 但只用于不同进程之间，而非不同空间之间
即使采用了存储管理，基本上都不采用页面交换技术 重启动技术（watch dog）
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RTOS
上下文切换时间(Context-switching time):任务 之间切换而使用的时间;
中断延迟(Interrupt latency time ) :是计算机 接收到中断信号到操作系统作出响应，并完成 换道转入中断服务程序的时间;
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RTOS的任务调度机制
决定了多任务能力与实时性 通用模式：
调度策略：优先级调度、时间片轮转调度 调度方式：抢占式、不可抢占式、选择可抢
占式 时间片：定长时间片与变长时间片
RTOS一般使用抢占式任务调度
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时间限定的任务调度算法
速度单调算法
工作由定期任务组织 任务时间定长度 使用频率高的优先级高
时限驱动算法
工作定期与不定期 执行时长随着时间变化 下一个要安排执行的任务是时限最早的任务
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Mem管理
存储管理单元（MMU） 实模式 保护模式
嵌入式操作系统讲解
嵌入式操作系统讲解嵌入式操作系统是一种特殊的操作系统，用于嵌入到各种嵌入式设备中，例如智能手机、电子器件、汽车以及工业控制系统等。
它的目标是提供稳定、高效、安全、可靠的操作环境，以满足嵌入式设备的特殊需求。
在本文中，我们将探讨嵌入式操作系统的基本概念、设计原则以及应用领域等方面内容。
嵌入式操作系统最重要的特点之一就是它的尺寸和资源占用要远远小于传统的桌面操作系统。
因为嵌入式设备通常具有有限的内存和处理能力，所以嵌入式操作系统必须经过精心设计，以满足资源限制的要求。
比如，有些嵌入式操作系统的内存占用只有几十KB，而运行在嵌入式设备上的应用程序只需几百KB的内存。
嵌入式操作系统还需要具备实时性能。
实时性能是指操作系统能够在给定的时间限制内响应外部事件或产生输出结果的能力。
与桌面操作系统不同的是，嵌入式设备常常面临各种实时任务，如控制、监视和通信等，所以嵌入式操作系统需要保证任务能够及时完成，并满足所设定的时间限制。
嵌入式操作系统的设计原则包括可定制性、模块化、可靠性和安全性等。
可定制性是指嵌入式操作系统能够根据具体需求进行定制，包括裁剪不需要的组件，配置系统参数，以及添加新的功能等。
模块化是指嵌入式操作系统由多个模块组成，每个模块具有独立的功能，并能够方便地进行修改和扩展。
可靠性是指嵌入式操作系统能够长时间稳定运行，不易崩溃或死机。
安全性是指嵌入式操作系统能够保护系统和数据的安全，防止非法访问和恶意攻击。
嵌入式操作系统的应用领域非常广泛。
其中最常见的应用之一就是智能手机。
智能手机通常需要运行多个应用程序，并提供各种功能，如通话、短信、上网、音乐、视频等。
由于智能手机的资源有限，所以嵌入式操作系统必须能够高效地管理系统资源，并保证多个应用程序之间的安全隔离。
同时，嵌入式操作系统还要支持多种无线通信技术，如GSM、CDMA、WCDMA、LTE等。
另一个应用领域是汽车电子系统。
现代汽车中有许多嵌入式控制单元，用于控制发动机、制动系统、车身稳定性控制、娱乐系统等。
嵌入式系统的嵌入式操作系统
嵌入式系统的嵌入式操作系统嵌入式系统是一种专门设计用于控制特定设备或系统的计算机系统。
它通常被嵌入到其他设备内部，如家用电器、汽车、医疗设备、通信设备等。
嵌入式操作系统是嵌入式系统中的一部分，它扮演着管理硬件和软件资源、运行应用程序的关键角色。
本文将探讨嵌入式系统的嵌入式操作系统的特性、应用和发展趋势。
一、嵌入式操作系统的特性嵌入式操作系统具有以下特点：1.实时性：嵌入式系统通常需要对传感器数据、外设输入等实时作出响应。
嵌入式操作系统必须能够及时处理任务，并保证任务的及时完成。
2.资源受限：嵌入式系统通常具有有限的功耗和存储资源。
因此，嵌入式操作系统需要高效地管理这些资源，以确保系统的稳定性和性能。
3.小尺寸和低功耗：嵌入式系统的物理空间通常非常有限，因此嵌入式操作系统需要具备小尺寸和低功耗的特点，以适应各种设备的需求。
4.实时内核：嵌入式操作系统的核心功能是实时任务调度和处理。
实时内核应具备调度机制，能够处理硬实时和软实时任务，以及对中断的处理。
二、嵌入式操作系统的应用嵌入式操作系统具有广泛的应用领域，包括但不限于以下几个方面：1.消费电子产品：智能手机、平板电脑、智能电视等消费电子产品中都运行着嵌入式操作系统。
这些操作系统需要处理大量的图形界面、多媒体数据和网络通信，要求具备快速响应和高效能的特性。
2.工业自动化：工业自动化设备需要高度可靠的控制系统，以实现自动化生产过程。
嵌入式操作系统可以提供可靠的实时控制、资源管理和通信功能，适用于各种工业自动化设备。
3.医疗设备：医疗设备对稳定性和实时性要求高，嵌入式操作系统可以提供稳定的运行环境和快速响应能力，可应用于心脏监测、血压计等医疗设备。
4.军事航天：军事航天领域需要高度安全、可靠的系统。
嵌入式操作系统在军事航天系统中具备重要作用，如导弹控制系统、卫星通信等。
三、嵌入式操作系统的发展趋势随着科技的不断进步，嵌入式操作系统也在不断发展演变。
以下是当前和未来嵌入式操作系统的发展趋势：1.物联网支持：随着物联网的兴起，各种设备之间的连接需求日益增加。
嵌入式操作系统
嵌入式操作系统嵌入式操作系统是一种特殊的操作系统，用于控制嵌入式设备的操作和功能。
它通常被设计成具有小巧、高效、快速响应和稳定性强等特点，以适应嵌入式设备的资源限制和实时性要求。
本文将介绍嵌入式操作系统的基本概念、分类、应用和发展趋势。
一、基本概念嵌入式操作系统是在嵌入式系统中运行的一种软件系统。
它负责管理和控制硬件资源，提供对应用程序的支持和调度，以实现各种功能需求。
在嵌入式系统中，它不仅仅是一个软件组件，更是整个系统的核心。
二、分类嵌入式操作系统可以根据其结构和特点进行分类。
1. 实时操作系统（RTOS）实时操作系统是一种关注任务响应时间的嵌入式操作系统。
它能够确保任务在预定的时间内完成，并满足实时性要求。
实时操作系统广泛应用于航空航天、汽车电子、工业控制等领域。
2. 嵌入式Linux嵌入式Linux是指将Linux操作系统移植到嵌入式设备上的一种操作系统。
它继承了Linux的开放性和稳定性，并且具有丰富的软件资源和开发工具。
嵌入式Linux在智能手机、平板电脑、智能电视等设备中得到广泛应用。
3. 嵌入式Windows嵌入式Windows是指将Windows操作系统移植到嵌入式设备上的一种操作系统。
它兼容Windows的API和应用程序，为开发者提供了熟悉的开发环境和工具。
嵌入式Windows在工业自动化、医疗设备等领域被广泛采用。
三、应用嵌入式操作系统在各个领域都有广泛的应用。
1. 汽车电子嵌入式操作系统在汽车电子中起到了至关重要的作用。
它可以控制车身电子系统、信息娱乐系统、车载网络等，提高驾驶安全性和乘车舒适度。
2. 智能家居随着物联网技术的发展，越来越多的家庭设备开始智能化。
嵌入式操作系统可以用于控制家庭自动化设备，如智能门锁、智能灯光、智能家电等，实现远程控制和智能化管理。
3. 工业自动化工业自动化是嵌入式操作系统的一个重要应用领域。
它可以用于控制工业机器人、生产线设备、监控系统等，提高生产效率和质量稳定性。
嵌入式操作系统典型应用资料课件
无人机系统主要由飞行器平台、任务载荷、无线电遥控系统、自动驾驶仪、起飞和降落装置以及 发射和回收装置等组成。
无人机系统应用
无人机系统被广泛应用于军事、民用和科研等领域，如侦察、目标跟踪、航拍、气象观测、地质 勘探等。
智能家居系 统
智能家居系统概述
智能家居系统是指利用先进的计算机技术、网络通信技术、智能云端技术，将与家庭生活相关的各种设施进行集成， 构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统。
数据库支持
Windows CE提供了多种开发工具， 包括Visual Studio、Expression Blend等，支持C/C#语言开发。
多媒体支持
Windows CE提供了丰富的多媒体支 持，包括音频、视频、图像等处理功 能。
开发工具
Windows CE内置了轻量级数据库引 擎，支持SQLite等数据库格式。
Linux
开放性
Linux具有完全的开放x可以在多种硬件 平台上运行，包括x86、
ARM、MIPS等。
丰富的软件库
Linux提供了丰富的软 件库和工具，方便进行 软件开发和应用部署。
03
嵌入式操作系统典型应用场 景
无人机系 统
无人机系统概述
无人机系统是一种以无线电遥控或自主控制为主，以飞行器平台为基础，搭载多种任务载荷，在 视距内进行飞行任务的航空器。
能仪表等。
医疗设备
嵌入式操作系统也用于医疗设备， 如医疗影像系统、智能医疗设备
等。
消费电子
嵌入式操作系统在消费电子产品 中得到广泛应用，如智能手机、
平板电脑、电视等。
汽车电子
现代汽车中使用了大量的嵌入式 系统，如发动机控制模块、刹车
嵌入式操作系统
CHAPTER嵌入式操作系统学习重点1. 在嵌入式系统蓬勃发展的今天，嵌入式操作系统是其中不可或缺的部 分。
本章将详细介绍嵌入式操作系统所具备的特点和内部基本架构等内容。
2. 几乎大多数的嵌入式操作系统都是实时操作系统。
本章将介绍实时操 作系统的概念，并且说明如何评估一个实时操作系统的效能，为了达到良好 的效能，一个实时操作系统需要提供哪些服务或符合哪些条件。
3. 嵌入式操作系统的效能通常取决于核心程序。
本章将对任务管理、工 作调度、内存管理和虚拟内存等核心工作做进一步介绍。
嵌入式操作系统开发与应用程序设计最早的嵌入式系统的主要工作是监管与控制设备或机器的运行， 因此， 早期的嵌入式系统 大部分都应用于特殊功能的工业用计算机。
为了让生产线全面自动化， 早期的工业用计算机经 常会搭配嵌入式系统来达到自动化的效果。
因此，这样的嵌入式系统需要具备相当的稳定性， 且不会太过复杂，大部分都是为了特定功能而设计的。
随着时代和技术的发展，嵌入式系统已 慢慢普及到我们一般的生活中。
嵌入式系统现今应用在许多消费型电子商品上，例如 PDA、 智能型手机、甚至是冰箱等信息家电，在我们的生活中，嵌入式系统已经是不可或缺的生活必 需品。
除了应用于大型家电上的嵌入式系统外，其余嵌入式系统商品为了满足用户的需求，大 部分都设计得比较轻薄短小，有利于用户携带，不需要用户额外携带太多大小配件。
同时，为 了用户方便， 希望用户不需要把太多消费性电子商品带在身上， 嵌入式系统商品也朝向多机一 体设计。
嵌入式系统最大的特色就在于其稳定性， 而其稳定性必须依靠嵌入式操作系统来辅助。
同 时也因为系统所具备的功能日趋广泛且复杂， 所以嵌入式操作系统也越来越多样化， 嵌入式操 作系统在嵌入式系统中的地位就越发重要。
在本章中，将介绍嵌入式操作系统，并介绍其核心 程序的运行方式，来说明嵌入式操作系统如何维持系统的稳定性。
1.1嵌入式操作系统概论由上述嵌入式系统的定义便可以知道， 用于嵌入式系统上的操作系统， 会与一般计算机所 使用的操作系统有着极大的差异， 而且因为嵌入式系统几乎都是为了专业特定功能或是为客户 量身订做而设计的，所以搭配使用于系统上的操作系统，也都必须为该系统专门定做，才可以 符合系统要求。
嵌入式操作系统课件
应用程序层
• 在CE操作系统中，应用程序与内核交互的接口同样是 Win32 API。
系统内核
• 微内核是指在内核里面只实现一些基本服务，如进程调度 、进程间通信和中断处理等，其他的服务和功能都放在内 核外。 • 1.CE5.0的体系结构：微内核 • 2.CE6.0的体系结构：单体内核
内存管理
• 1.CE5.0的内存管理：所有进程共享一个4GB的虚拟地址空 间，是基于页式管理的，支持两种页大小：1KB和4KB。虚 拟内存的申请分为保留和提交两个过程。管理虚拟内存的 硬件是内存管理单元，负责把虚拟地址转换成物理地址， 并提供一定的内存保护。虚拟内存是Windows CE中的重要 模块，它把进程申请的内存映射到物理内存，并且提供系 统4GB的寻址能力。5.0将虚拟地址空间分成若干个Slot。 • 2.CE6.0的内存管理：每个正在运行的进程可以拥有低地址 的全部2G虚拟地址空间，而且系统中可以同时存在32K个 进程。
• 嵌入式处理器担负着控制、系统工作的重要任务，使宿主设备功能智 能化、灵活设计和操作简便。为合理高效的完成这些任务，一般说， 嵌入式处理器具有以下特点：很强的实时多任务支持能力，存储区保 护功能，可扩展的微处理器结构，较强的中断处理能力，低功耗。
嵌入式处理器
• • • • • • • 嵌入式微处理器的基础就是PC中的CPU。 在实际嵌入式应用中，只保留和嵌入式应用紧密相关的功能硬件，去除其他 的冗余功能部分，这样就以最低的功耗和资源实现嵌入式应用的特殊要求。 嵌入式微处理器一般就具备以下4个特点： 1）对实时多任务有很强的支持能力，能完成多任务并且有较短的中断响应时 间，从而使内部的代码和实时内核心的执行时间减少到最低限度。 2）具有功能很强的存储区保护功能。这是由于嵌入式系统的软件结构已模块 化，而为了避免在软件模块之间出现错误的交叉作用，需要设计强大的存储 区保护功能，同时也有利于软件诊断。 3）可扩展的处理器结构，以能最迅速地开展出满足应用的最高性能的嵌入式 微处理器。 4）嵌入式微处理器必须功耗很低，尤其是用于便携式的无线及移动的计算和 通信设备中靠电池供电的嵌入式系统更是如此，如需要功耗只有mW甚至μW 级。
嵌入式操作系统全解课件
中断处理优化
总结词
在嵌入式操作系统中，中断处理是一个重要的功能，它可以实现系统的实时性和 可靠性。因此，中断处理优化也是嵌入式操作系统优化技术中的重要一环。
详细描述
中断处理优化包括对中断处理程序的优化和中断优先级的设置等操作。例如，可 以通过减少中断处理程序的执行时间和复杂度，提高系统的响应速度和实时性； 可以通过合理地设置中断优先级，确保重要任务能够优先得到执行。
I/O操作优化
总结词
在嵌入式操作系统中，I/O操作也是一个重要的功能，它可以实现系统与外部设备的通信和控制。因此，I/O操作 优化也是嵌入式操作系统优化技术中的重要方面。
详细描述
I/O操作优化包括对I/O设备的选择、驱动程序的优化等操作。例如，可以通过选择合适的I/O设备，减少系统的 复杂度和成本；可以通过优化驱动程序，提高I/O操作的效率和可靠性。
内存优化
总结词
内存优化是嵌入式操作系统优化技术中的另一个重要方面，它可以减少内存的占用和提高内存的使用 效率，从而提高整个系统的性能和可靠性。
详细描述
内存优化包括内存管理、内存分配、内存缓存等技术的优化。例如，可以通过合理地使用静态和动态 内存分配，减少内存碎片的产生；可以通过使用内存缓存技术，提高内存访问的速度和效率。
05
嵌入式操作系统的可靠性设 计
可靠性设计方法
01
硬件冗余设计：通过增加备份或冗余组件来提 高系统的可靠性，例如双电源设计、双CPU等。
03
容错技术
02
软件健壮性设计：在软件设计阶段，采用容错 技术、异常处理等手段，提高软件的健壮性和
可靠性。
04
故障诊断与恢复
容错技术
硬件容错
通过硬件冗余、表决等技术实现 容错，例如采用多重表决器、奇 偶校验等。
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1．进程与CPU管理
（2）任务调度
从任务就绪队列中，按照一定的算法选择 一个任务，使其得到CPU控制权，开始运行 。在任务完成后，放弃CPU。 （3）任务同步 设置任务同步机制，协调各任务的运行。
（4）任务通信
提供任务间通信的各种机制。
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2 存储器管理
硬实时系统那么高，且时限要求也不那么严密 的信息咨询和事务处理领域。
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3．网络操作系统
网络操作系统与分布操作系统不同，不是一 个集中、统一的操作系统，它基本上是在各种各 样自治的计算机原有操作系统基础上加上具有各 种网络访问功能的模块，这些模块使网络上的计 算机能方便、有效地共享网络资源，实现各种通 信服务的有关协议。 常见的网络操作系统主要有 UNIX、 NOVELL、WINDOWS NT、Netware等。
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4．分布式操作系统
分布式系统是一种多计算机系统，这些计算 机可以处于不同的地理位置和拥有不同的软硬件 资源，并用通信线路连接起来，具有独立执行任 务的能力。分布式系统也便于实现文件、信息和 设备的共享。
分布式系统具有一个统一的操作系统，它可 以把一个大任务划分成很多可以并行执行的子， 并按一定的调度策略将它们动态地分配给各个计 算机执行，并控制管理各个计算机的资源分配、 运行及计算机之间的通信，以协调任务的并行执 行。
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嵌入式实时操作系统基本概念
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（1） 多任务
在日常生活中，任务是指通过一定的努力，达到特定的目的 ；在嵌入式实时操作系统中，任务通常为进程和线程的统称， 是内核调度的基本单元。 任务主要包含如下的几个方面：
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操作系统结构
2. 操作系统的结构
应用程序 用户接口 文件系统
驱动程序
内核
接口库
进程与CPU管 理 操作系统内核 设备管理(含存储器管理) 硬件
外围
图 操作系统结构
7
操作系统主要功能
操作系统的五大管理功能：进程管理、文件 管理、存储管理、设备管理和作业管理。
1．进程与CPU管理 操作系统对进程的管理包含如下几个方面： （1）进程控制
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2．实时系统
实时操作系统是一种能在限定的时间内对输 入进行快速处理并作出响应的计算机处理系统。 根据对响应时间限定的严格程度，实时系统又可 分为硬实时系统和软实时系统。
硬实时系统主要用于工业生产的过程控制、较
大系统的跟踪和控制、武器的制导等响应速度十 分快、工作极其安全可靠的场合。
软实时系统主要应用于对响应的速度要求不象
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3 嵌入式操作系统及特点
在嵌入式系统中使用嵌入式操作系统还可以提
高开发效率，缩短开发周期。 嵌入式操作系统通常包括与硬件相关的底层 驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议 、图形界面、标准化浏览器等。
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嵌入式操作系统特点
嵌入式操作系统具有通用操作系统的基本特点，同 时在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固态化 以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。 （1）实时性 实时系统的正确性不仅依赖于逻辑结果的正确性， 还依赖于产生结果的时间。实时性是指系统能够在限定 的时间内完成任务并对外部的异步事件作出及时响应， 描述实时性的基本指标为响应时间。
（2）文件读写管理：文件系统根据用户的需 要，按照文件名查找文件目录，确定文件的存储 位置，然后利用文件指针进行读写操作。
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3 文件系统
（3）文件存取控制：为了防止文件被非法窃 取或者破坏，文件系统中需要建立文件访问控制 机制，保证数据的安全。 （4）存储空间管理：文件存储管理提高存储 空间的利用率，优化文件操作的速度。 常见的文件系统有FAT16，FAT32，NTFS
底层软件是指直接和硬件打交道的程序，具体地讲是对处理器的共有寄 存器和外设寄存器进行操作的程序，如系统启动代码，硬件初始化代码 ，设备驱动程序等。
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、调度工作，控制、协调并发活动 ；
D/A A/D I/ O
通用接口 嵌入式 ROM 微处理 SDRAM 器 人机交互接口 嵌入式计算机系统 2
ARM体系结构
1. 嵌入式系统软件基本知识
2. 操作系统的概念和结构
3. 嵌入式操作系统的特点
4. 任务与通信的同步
5. 主流的嵌入式操作系统介绍
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1 嵌入式系统软件基础知识
嵌入式系统软件根据嵌入式开发的模式分为：底层软件、操 作系统和应用软件。 1. 底层软件
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2操作系统的基本概念
1．操作系统的定义
操作系统有效的组织和管理计算机系统的各种软件、硬件 资源，合理的组织计算机系统的工作流程, 控制程序的执行，并 向用户提供一个良好的工作环境和友好的接口。 （1）操作系统是计算机系统的资源管理者
（2）改善人机界面，为用户提供友好的工作环境 对计算机系统而言，操作系统是对所有系统资源进行管理的 程序集合，对用户而言，操作系统提供了对系统资源进行有效 利用的简单抽象方法。
存储器管理的主要任务是为多任务的运行提供 高效稳定的运行环境。一般包含：
（1）地址重定位 在多任务环境下，每个任务 动态创建，任务的逻辑地址必须转换为主存的物 理地址。
（2）内存分配 为每个任务分配内存空间，使 用完毕后收回分配的内存。
（3）内存保护 保证每个任务都在自己的内存 空间内运行，各程序互不侵犯，尤其是保护操作 系统占用的内存空间。
等。
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4 设备管理
设备管理的主要目的是屏蔽设备硬件特性、 提高设备的利用率。除CPU和内存外，计算机系 统的其他硬件都属于外部设备。设备管理主要包 括以下几个方面。
（1）缓冲管理
由于CPU与I/O设备的速度相差很大，通常设 备管理需要建立I/O缓冲区，并对缓存区进行有 效管理。
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4 设备管理
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影响操作系统移植性的因素有3个方面：
（1）编程语言 高级语言实现的代码比汇编语言实现的代码具有更好的移植 性。但是，在嵌入式操作系统中汇编语言的使用是必不可少的。 （2）体系结构 按照分层结构建立的内核具有良好的可移植性，因为内核的 移植主要集中在硬件相关层。 （3）代码实现 把不可移植的代码和汇编代码通过宏定义和函数的形式，分 类保存在几个文件中。内核直接调用的是函数或者宏。在移植过 程中只需要对上述文件进行修改。
3. 嵌入式应用软件
嵌入式应用软件是针对特定应用领域，基于某一固定的硬件平台，用来 达到用户预期目标的计算机软件。由于用户任务可能有时间和精度上的 要求，因此有些嵌入式应用软件需要特定嵌入式操作系统的支持。
4
嵌入式软件的特点
1. 嵌入式软件具有独特的实用性
嵌入式软件是为嵌入式系统服务的，这就要求它与外部硬 件和设备联系紧密。
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2 存储器管理
（4）存储器扩展 通过建立虚拟存储系统来对 主存容量进行逻辑扩展。虚拟存储器允许程序以 逻辑方式寻址，而不用考虑物理内存的大小。当 一个程序运行时，只有部分程序和数据保存在内 存中，其余部分存储在介质上。
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3 文件系统
文件系统对用户文件和系统文件进行管理，保 证文件的安全性，实现信息的组织、管理、存取 和保护。文件管理的主要任务是： （1）目录管理：所有的目录项构成一个目录 文件。目录管理为每个任务创建其目录项，并对 其进行管理。
第三讲 嵌入式操作系统
1
嵌入式系统组成
驱动器 1 驱动器 2 ...... 驱动器 N
机械装置 被控对象 功能层 软件层 中间层
文件系统
传感器 1 传感器 2 ...... 传感器 N
应用程序
图形用户 接口 任务管理
实时操作系统 ( RTOS )
BSP / HAL （板极支持包 / 硬件抽象层）
硬件层
多处理机操作系统是随着多核处理器而诞生 的。 多处理机操作系统一般分为主从式和对称 式。 主从式操作系统主要驻留并运行在一台主处理 机上，它控制所有的系统资源，将整个任务分解 成多个子任务并将子任务分配给其他的从处理机 执行，并且它还要协调这些从处理机的运行过程 。
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对称式系统在每个处理机中部配有操作系统， 它管理和控制本地资源和过程的运行。该类系统 在一段时间内可以指定一台或几台处理机来执行 管理程序，协调所有处理机的运行。
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操作系统的分类
（2）独立性。各个用户的操作互不干扰，每一 个用户都认为整个计算机系统被他所独占，为他 服务。 （3）交互性。用户能与系统进行对话。在一个 多步骤作业的运行过程中，用户能通过键盘等设 备输入数据或命令，系统获得用户的输入后作出 响应，显示执行的状况或结果。
（4）及时性。系统一般能在一秒钟内接受和响 应用户的输入命令或数据，在数秒内显示命令的 执行结果。
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（2）小内核
嵌入式系统是面向应用的专用计算机，因此硬件资 源有限。其内核与通用操作系统的内核相比，嵌入式操 作系统的内核较小，通常只有几K到几十K。 （3）可剪裁、可配置 嵌入式操作系统具有完善的功能，对于特定应用不 需要的功能模块可以被剪裁掉，比如文件系统。 （4）易移植
可移植性好的操作系统可以缩短系统开发周期、提 高代码可重用度、减小维护量
ห้องสมุดไป่ตู้29
（5）高可靠性
为保证系统的可靠运行，嵌入式操作系统提供了多种 机制，如异步信号、定时器、优先级继承、优先级天花 板、异常处理、用户扩展和内存保护等。 （6）低功耗 嵌入式系统一般采用电池供电，因此必须尽量降低系 统的能耗。为了降低系统的能耗需要从各个方面采取措 施，包括硬件的低功耗设计、软件的低功耗设计、操作 系统的低功耗设计等。