哈工大嵌入式操作系统课件

哈工大嵌入式操作系统课件—4_vxworks嵌入式操作系统

Watchdog Timers Calls
wd***()函数
WDOG_ID wdCreate (void) 创建一个看门狗定时器
返回值：如果成功则返回该看门狗定时器的ID，否则返回ERROR。
wd***()函数
STATUS wdStart ( WDOG_ID wdId, int delay, FUNCPTR pRoutine, int parameter)
STATUS msgQSend ( MSG_Q_ID msgQId, char * buffer, UINT nBytes, int timeout, int priority)
发送一个消息到消息队列 msgQId ：接收消息的队列ID buffer：待发送消息存放的缓存 nBytes：消息长度（字节） timeout：任务期望等待的tick数
将写全局和变量的代码作为临界区，使用互斥机制进行保护。
Task Variables
任务间通信
共享数据结构互斥机制信号量消息队列管道基于网络的任务间通信信号
共享数据结构
Global variables Pointers Linear buffers Ring buffers Linked lists
抢占锁
Less restrictive form of mutual exclusion. 除ISR外，任务调度被禁止。在调用taskLock()的函数离开临界区前，任何
其他任务都不能执行，除非该任务进入等待态。
信号量
VxWorks提供的最快速的任务间通信机制。存在3类信号量：
- Binary - Mutual exclusion - Counting
A subroutine is reentrant if a single copy of the routine can be called from several task contexts simultaneously without conflict.

【第4章】嵌入式操作系统原理精品PPT课件

实际调度模型
先来先服务 FCFS 最短任务优先调度基于优先级的非抢占式调度
18
非抢占式调度
低优先级任务
(1)
(2)
(4)
高优先级任务
t0
ISR
t1
(3)
t2
等待态运行态
时间
(5)
(6) 低优先级任务释放CPU使用权
t3 t4
(7)
就绪态被中断态
19
非抢占式调度
低优先级任务
(1)
(2)
(4)
suspended -> pended
taskResume() [shell] tr
suspended -> delayed
taskResume() [shell] tr
4.2.2 任务调度和管理
操作系统内核负责为对任务进行调度和管理；
为每个任务分配CPU时间；负责任务切换工作；按照一定的策略，在就绪态任务列表中选择一个任务执行；负责任务间的同步和通信。
43
优先级反转的解决方法
Thigh
t0
t1
t2 t3 时间 t4
t5 运行态
Tmedium
就绪态
Tlow
等待态
空闲
T3拥有
T1拥有
空闲
t0: Tlow获得资源 t1: Thigh抢占Tlow，Tlow进入就绪态 t2: Thigh试图获得资源锁，Thigh进入等待态，Tlow优先级升高，Tlow运行
(5)
高优先级任务
t0
ISR
t1
(3)
t2
中断服务程序使高优先级任
务就绪
时间
(6)
低优先级任务释放CPU使用权

嵌入式操作系统1精品PPT课件

前后台系统（后台循环、前台中断）
后台
前台
ISR
时间
ISR
ISR
有操作系统的情形
应用软件层
WWW 浏览器
中间件层
嵌入式 CORBA
MP3 播放器
嵌入式 JAVA
操作系统层
TCP/IP 网络系统
设备驱动层
板级初始化
文件系统
以太网驱动
…
电子
邮件
嵌入式 DCOM
面向领域的中间件
内核
嵌入式 GUI
单体结构
最常用的组织结构；
应用软件
整个系统只有一个可执行文件，包含所有的操作系统组件；
单体内核
文件I /O 存储管理进程管理 I/O驱动存储驱动中断驱动
系统的结构就是无结
硬件
构，由一组函数组成，
相互之间可以随意地
调用。
分层结构
一个操作系统被划分为若干个层次（0..N），各个层次之间的调用关系是单向的，即某一层次上的代码只能调用比它低层的代码。
I/O驱动存储驱动中断驱动
硬件
C/OS-II的文件结构
计算机操作系统的功能
任务管理
存储管理存储
任务表
分配表
文件管理
表处理总器的之管理，需要一大堆文件
目录
操作系统
网络和通信的管理
设备表
I/O设备管理
操作系统中经常使用的数据结构（数组）
数组
1。同一数据类型数据的集合；
a
2。占用连续内存空间； a+1
硬实时和软实时
• 硬实时：响应时间超过规定时限将导致灾难性后果的实时系统

操作系统课件

Operating System
22
哈工大计算机科学与技术学院
进程状态转换
在进程执行过程中，其状态会不断变化
运行
一个CPU上正在执行的进程
就绪
准备运行的进程
Harbin Institute of Technology
Operating System
23
哈工大计算机科学与技术学院
进程状态转换
(1) 就绪 (2) 运行运行: 该进程被配遣(Dispatch) 就绪: 运行并中断，如时间片用完
将其它资源加以限制后分配给不同的进程
如内存映射: Give each process their own address space 内核/用户模式: Arbitrary multiplexing of I/O through system calls
Harbin Institute of Technology
Harbin Institute of Technology
Operating System
16
哈工大计算机科学与技术学院
进程 vs. 程序
程序: 代码 + 数据
是静态的
int c; int main() { printf(“hello”); }
进程是程序关于某数据集 stack 上的一次运行活动
Harbin Institute of Technology
Operating System
7
哈工大计算机科学与技术学院
并发引出的问题
多个用户对资源的共享
单一的CPU,单一的DRAM,单一的I/O设如何分配如何让用户(程序员)感觉到是独占机器
操作系统需要协调所有的活动

第六节-嵌入式操作系统1PPT课件

据类型数 struct Student{
据的集合； int age;
2。占用连 char*name;
续内存空 char sex;
间；
};
使用上的特点：
1。不分类存放，但用来描述同一事物； 2。检索速度快且恒定；
2021
22
操作系统中经常使用的数据结构（链表）
struct Student{
两个元素的链表
2021
35
μC/OS-II中的任务管理
2021
36
正在运行的任务，需要
等待一段时间或需要等
待一个事件发生再运行
时，该任务就会把CPU
任务在没有被配备
的使用权让给别的任务
任务控制块或被剥夺了任务控制块时
。一个正在运行的
而使任务进入任等务待一状旦态响应中
的状态叫做任务的
断申请就会中止
任务的状态及其转换睡眠状态
运行而去执行中断服务程序，这时任务的状态叫
做中断服务状态
系统为任务配备了任务控制块且在任务就绪表中进行了就绪登记，这时任务的状态叫做就绪状态。
2021
处于就绪状态的任务如果经调度器判断获得了 CPU的使用权，则任务就进入运
行状态
37
void MyTask(void *pdata)
切换？并简单发地：说，由就同是一能用个一处个理处器理并轮器发示过换意程地图
运并行发多（个注程意序，。不或是者同说时是由！多）个
程地运序行轮多班个地程占序的用计处算理机器管理这系个统资。源。且在占用这个资源期间，并不一
定能够把程序运行完毕。
2021
26
程序的切换（两句话）

嵌入式操作系统ppt课件

可编辑ppt
5
ARM－Advanced RISC Machines
ARM（Advanced RISC Machines），既可以认为是一个公司的名字，也可以认为是对一类微处理器的通称，还可以认为是一种技术的名字。
ARM公司是专门从事基于RISC技术芯片设计开
发的公司，作为知识产权供应商，本身不直接
2、支持Thumb（16位）/ARM（32位）双指令集，能很好的兼容8位/16位器件；
3、大量使用寄存器，指令执行速度更快；
4、大多数数据操作都在寄存器中完成；
5、寻址方式灵活简单，执行效率高；
6、指令长度固定；
可编辑ppt
7
ARM微处理器系列
ARM微处理器目前包括下面几个系列，以及其它厂商基于ARM体系结构的处理器，除了具有ARM 体系结构的共同特点以外，每一个系列的ARM微处理器都有各自的特点和应用领域。
M取至Multiplier，表示具备32bit硬件乘法器。
I取至ICE，表示支持Embedded-ICE接口，可进行在线仿真。
可编辑ppt
10
ARM微处理器的寄存器结构
ARM处理器共有37个寄存器，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），均为32位的寄存器。
－ 6个状态寄存器，用以标识CPU的工作状态及程序的运行状态，均为32位，目前只使用了其中的一部分。
可编辑ppt
11
ARM微处理器的工作状态
从编程的角度看，ARM微处理器的工作状态一般有两种，并可在两种状态之间切换：
第一种为ARM状态，此时处理器执行32位的字对齐的ARM指令；
第二种为Thumb状态，此时处理器执行16位的、半字对齐的Thumb指令。

嵌入式操作系统-教学课件01

<>
操作系统的发展
操作系统的演变
单道批处理系统
串行执行预先组织好的一组任务提高了系统效率。
多道批处理系统
可以交错运行多个程序再次提高系统效率。
分时系统
将处理器的运行时间分成数片，均分或依照一定权重派发给系统中的用户使用
快速响应
<>
硬件角度下的操作系统发展轨迹
硬件角度下的操作系发展轨迹
控制器运算器
存储器
系统总线
中央处理器
内存储器
适配器 I/O端口
输入设备
适配器 I/O端口
输出设备
适配器外存储器接口
外存储器
Байду номын сангаас
计算机的逻辑结构
操作系统的功能和目标
处理机管理（进程管理）存储器管理（内存管理）设备管理文件管理作业管理
操作系统的功能和目标
一、处理机管理（进程管理）
进程管理主要是对处理机进行管理。CPU是计算机中最宝贵的硬件资源。为了提高CPU的利用率，操作系统采用了多道程序技术。当一个程序因等待某一条件而不能运行下去时，就把处理机占用权转交给另外一个可运行程序。或者，当出现了一个比当前运行的程序更重要的可运行程序时，后者应能抢占CPU。
2）作业级：提供一组控制操作指令供用户去组织、控制自己的作业执行。
第二节操作系统视角
整体看使用者
操作系统设计者
操作系统
普通开发者
不同角度看到的操作系统
认识操作系统－从使用者的角度看
打开计算机，首先跳入眼帘的是什么？要拷贝一个文件，具体的拷贝操作是谁完成的？
你需要知道文件存放在何处吗？柱面、磁道、扇区描述什么？数据的搬动过程怎样进行

第7章-嵌入式操作系统PPT课件

内核（core）
处理器存储器子系统
处理器（Processor）
芯片（SoC）
SoC的片内外设系统的片外设备系统（System）
2020/3/24
嵌入式操作系统的选择
• 应用需求 • 实时性 • 开发工具 • CPU种类 • 价格和技术支持和服务
2020/3/24
一些典型的应用实例
goReader Internet eBook
Windows CE
笔记本PC
• 复杂的文档编辑和读写 • 桌面键盘输入 • 键盘和鼠标输入法 • 完整的.NET framework
支持
平板电脑
• 复杂的文档编辑和读写 • 桌面键盘输入 • 支持数字墨水
• 可以支持键盘，也可以把键盘拿走
• 键盘、鼠标、数字墨水和语音输入
• 完整的 .NET framework支持
Tektronix TDS7000 Digital Oscilloscopes
Samsung AnyWeb Internet Screen Phone
Nixvue Digital Album Digital Photo Album
eRemote Intelligent Home Controller
• 桌面机
– Windows (9X, XP Home, XP/2000 Pro) – Mac
• 服务器
– Windows (XP/2000 Server &Advanced Server)
– Unix Varieties
• 嵌入式
– Many
2020/3/24
嵌入式操作系统概念
• 嵌入式操作系统EOS（Embedded Operating System）是一种支持嵌入式系统应用的操作系统软件，是嵌入式系统的重要组成部分。