嵌入式实时操作系统
嵌入式实时操作系统课程考试
嵌入式实时操作系统课程考试（答案见尾页）一、选择题1. 嵌入式实时操作系统的主要特点是什么？A. 多任务处理能力B. 高度可移植性C. 低资源消耗D. 所有选项都正确2. 在嵌入式实时操作系统中，以下哪个不是常见的进程调度算法？A. 先来先服务（FCFS）B. 最短剩余时间优先（SRTF）C. 优先级调度D. 分时调度3. 嵌入式实时操作系统中的任务状态有哪些？A. 就绪态B. 运行态C. 阻塞态D. 完成态4. 嵌入式实时操作系统中的时间片轮转调度算法是如何工作的？A. 每个任务分配一个固定的时间片，时间片用完后任务被抢占B. 每个任务根据其优先级分配时间片，优先级高的任务获得更多的时间片C. 每个任务根据其执行时间分配时间片，执行时间长的任务获得更多的时间片D. 每个任务随机分配时间片5. 在嵌入式实时操作系统中，中断服务例程通常如何响应中断？A. 立即响应B. 延迟响应C. 根据中断优先级响应D. 根据任务当前状态响应6. 嵌入式实时操作系统的任务间通信方式有哪些？A. 消息队列B. 共享内存C. 管道通信D. 所有选项都正确7. 以下哪个不是嵌入式实时操作系统的内存管理技术？A. 分页B. 分段C. 段页式D. 固定分区8. 在嵌入式实时操作系统中，如何处理任务间的同步和互斥？A. 使用信号量B. 使用消息队列C. 使用共享内存D. 使用管道通信9. 嵌入式实时操作系统的设计原则中，最重要的是什么？A. 及时性B. 可靠性C. 有效性D. 易用性10. 在嵌入式实时操作系统的性能优化中，以下哪个策略不是常用的？A. 代码优化B. 硬件加速C. 多任务优化D. 缓存优化11. 在嵌入式实时操作系统中，以下哪个不是常见的进程间通信方式？B. 共享内存C. 轮询D. 信号量12. 嵌入式实时操作系统通常用于哪种类型的设备？A. 智能手机B. 笔记本电脑C. 家庭自动化系统D. 高性能服务器13. 在嵌入式实时操作系统中，优先级反转问题通常通过什么技术来解决？A. 优先级继承B. 优先级天花板C. 转发D. 链式调度14. 嵌入式实时操作系统的内存管理通常采用哪种策略？A. 分段存储管理B. 分页存储管理C. 固定分区D. 动态分区15. 嵌入式实时操作系统中的任务调度算法通常考虑哪些因素？A. 任务的执行时间、优先级和等待时间B. 任务的执行时间、内存占用和等待时间C. 任务的优先级、内存占用和等待时间D. 任务的执行时间、优先级和内存占用16. 在嵌入式实时操作系统中，时钟节拍通常用于：A. 进行任务调度B. 计算系统时间C. 中断服务例程的同步17. 嵌入式实时操作系统通常支持哪些类型的文件系统？A. 日历型B. 流式C. 二进制型D. 索引型18. 在嵌入式实时操作系统的开发过程中，以下哪个阶段不是必需的？A. 原型设计B. 代码编写C. 调试D. 性能优化19. 嵌入式实时操作系统的核心特性是什么？A. 多任务处理能力B. 硬件同步C. 内存管理D. 中断响应时间短20. 嵌入式实时操作系统与普通操作系统的最大区别是什么？A. 实时性B. 可移植性C. 开发难度D. 兼容性21. 下列哪个不是嵌入式实时操作系统通常用于的场景？A. 消费电子产品B. 工业控制系统C. 汽车电子D. 个人电脑22. 在嵌入式实时操作系统中，进程调度算法应该具备的特点包括：B. 公平性C. 低优先级优先权D. 高精度定时23. 嵌入式实时操作系统中的任务调度通常基于优先级，以下哪种情况最可能发生的是高优先级任务被低优先级任务抢占？A. 当低优先级任务需要执行时B. 当高优先级任务主动放弃CPU时C. 当系统需要空闲资源时D. 当有更高优先级的任务到来时24. 嵌入式实时操作系统中，中断服务例程应该具备的特性包括：A. 快速响应B. 不可抢占C. 长时间运行D. 无需关注其他任务的执行25. 在嵌入式实时操作系统中，内存管理通常涉及以下哪些方面？A. 分配和回收内存B. 内存保护C. 内存映射D. 缓存管理26. 嵌入式实时操作系统中的任务间通信方式有多种，以下哪一种不是常见的通信方式？A. 消息队列B. 管道C. 消息传递D. 事件驱动27. 在嵌入式实时操作系统中，设备驱动程序的主要职责是什么？A. 提供用户接口B. 管理硬件资源C. 进行软件调试28. 对于嵌入式实时操作系统，以下哪个选项描述了其资源利用的高效性？A. 需要大量内存资源B. 需要大量处理器资源C. 能够快速响应外部事件D. 需要频繁切换任务29. 嵌入式实时操作系统的调度算法中，哪种算法最能保证实时任务的响应时间？A. 先来先服务（FCFS）B. 最短作业优先（SJF）C. 优先级调度D. 时间片轮转（RR）30. 在嵌入式实时操作系统中，中断服务程序通常是如何被调用的？A. 由操作系统内核调用B. 由用户程序直接调用C. 由硬件自动触发D. 由定时器触发31. 下面哪个不是嵌入式实时操作系统的内存管理技术？A. 分页B. 分段C. 段页式D. 固定分区32. 嵌入式实时操作系统中的任务间通信有哪些方式？A. 信号量B. 消息队列C. 共享内存D. 以上全部33. 在嵌入式系统中，选择嵌入式实时操作系统时，应考虑哪些因素？A. 性能B. 可靠性C. 易用性D. 以上全部34. 嵌入式实时操作系统如何确保任务之间的同步和互斥？A. 使用锁机制B. 使用消息传递C. 使用优先级D. 使用时间片轮转35. 在嵌入式实时操作系统中，中断屏蔽是一种什么机制？A. 任务级别的中断B. 硬件级别的中断C. 操作系统级别的中断D. 中断服务程序级别的中断36. 嵌入式实时操作系统中的任务切换通常基于什么因素？A. 任务的优先级B. 任务的执行时间C. 任务的资源需求D. 以上全部37. 如何在嵌入式实时操作系统中实现任务优先级的动态调整？A. 使用动态优先级调度算法B. 使用静态优先级调度算法C. 使用优先级继承算法D. 使用优先级天花板算法38. 下面哪个不是实时操作系统需要满足的条件？A. 快速响应B. 可预测性C. 不可抢占D. 无需人工干预39. 嵌入式实时操作系统中的任务调度算法应该具备哪些特点？A. 简单易实现B. 高效且准确C. 兼容多种硬件平台D. 易于维护40. 在嵌入式实时操作系统中，中断服务例程通常具有什么特点？A. 长时间运行B. 短暂且频繁C. 动态调整优先级D. 基本不执行41. 嵌入式实时操作系统的发展趋势不包括以下哪项？A. 云计算B. 物联网C. 嵌入式系统专用化D. 多核与异构计算42. 嵌入式实时操作系统的成功应用通常需要哪些关键因素的支持？A. 强大的开发团队B. 先进的技术栈C. 丰富的硬件资源D. 良好的市场推广二、问答题1. 什么是嵌入式实时操作系统？它的主要特点是什么？2. 嵌入式实时操作系统与通用操作系统的区别是什么？3. 什么是嵌入式系统？它通常应用于哪些领域？4. 请简述嵌入式实时操作系统的内存管理方式。
嵌入式实时操作系统
嵌入式实时操作系统第一点：嵌入式实时操作系统的定义与特点嵌入式实时操作系统（Embedded Real-Time Operating System，简称ERTOS）是一种专门为嵌入式系统设计的操作系统，它具有实时性、可靠性和高效性等特点。
嵌入式实时操作系统主要用于控制和管理嵌入式系统中的硬件资源和软件任务，以实现对系统的实时控制和高效运行。
嵌入式实时操作系统的定义可以从以下几个方面来理解：1.嵌入式系统：嵌入式系统是指将计算机技术应用于特定领域，以完成特定任务的计算机系统。
它通常包括嵌入式处理器、存储器、输入输出接口等硬件部分，以及运行在处理器上的软件部分。
嵌入式系统具有体积小、功耗低、成本低、性能高等特点。
2.实时性：实时性是嵌入式实时操作系统最核心的特点之一。
它要求系统在规定的时间内完成任务，并对任务的响应时间有严格的要求。
实时性可以分为硬实时和软实时。
硬实时要求任务在规定的时间范围内完成，不允许有任何的延迟；软实时则允许任务在规定的时间范围内完成，但延迟尽量最小。
3.可靠性：嵌入式实时操作系统需要具备很高的可靠性，因为它们通常应用于对安全性和稳定性要求较高的领域，如航空航天、汽车电子、工业控制等。
可靠性主要包括系统的正确性、稳定性和抗干扰能力等方面。
4.高效性：嵌入式实时操作系统需要高效地利用硬件资源，以实现对系统的实时控制。
高效性主要包括系统资源的利用率、任务的调度算法、内存管理等方面。
第二点：嵌入式实时操作系统的应用领域与发展趋势嵌入式实时操作系统在众多领域都有广泛的应用，下面列举几个典型的应用领域：1.工业控制：嵌入式实时操作系统在工业控制领域具有广泛的应用，如PLC（可编程逻辑控制器）、机器人控制器、工业现场仪表等。
实时操作系统可以实现对工业过程的实时监控和控制，提高生产效率和产品质量。
2.汽车电子：汽车电子领域是嵌入式实时操作系统的另一个重要应用领域。
现代汽车中的电子控制系统，如发动机控制、底盘控制、车身控制等，都需要实时操作系统来保证系统的实时性和稳定性。
嵌入式系统中的实时操作系统与多线程编程
嵌入式系统中的实时操作系统与多线程编程在嵌入式系统中，实时操作系统（RTOS）是一种非常重要的软件技术。
通过RTOS，我们可以实现对嵌入式系统中的任务进行精确的时间控制和调度，确保系统能够按照要求实时地执行各项任务。
与之相关的多线程编程技术也是嵌入式系统中常用的编程方式之一。
实时操作系统在嵌入式系统中的应用非常广泛。
它可以保证系统对外部事件的快速响应，实现高效的任务调度和资源管理。
实时操作系统通常具有以下几个特点：首先，RTOS能够提供任务级别的调度策略。
通过分配优先级和时间片，RTOS可以确保高优先级的任务得到及时执行，而不会被低优先级的任务阻塞。
这对于嵌入式系统特别重要，因为系统中的不同任务往往具有不同的重要性和执行需求。
其次，实时操作系统提供了精确的任务调度和时间管理。
通过RTOS，我们可以定义任务的执行周期和截止时间，并确保任务能够准时完成。
这对于实时性要求较高的嵌入式系统非常重要，如航空航天和医疗器械等领域。
此外，RTOS还能够提供可信度和容错性。
通过提供故障检测和恢复机制，RTSO能够监测和处理系统故障，确保系统在出现异常情况时能够自动恢复正常运行。
这对于要求高可靠性的嵌入式系统尤为重要。
在实时操作系统中，多线程编程技术是一种常用的编程方式。
多线程编程可以将任务分解为多个子任务，每个子任务对应一个线程。
通过合理地调度和管理这些线程，可以实现系统的并发执行，提高系统的响应性和效率。
多线程编程技术通过线程的创建、调度和同步等机制，可以更加灵活和高效地利用系统资源。
通过将大任务分解为多个小任务，并行地执行这些任务，可以提高系统的效率和处理能力。
同时，多线程编程也增加了系统的灵活性，便于扩展和维护。
然而，多线程编程也面临着一些挑战和注意事项。
首先，线程之间可能存在资源竞争的问题。
不同的线程访问共享资源时，需要进行合理的同步和互斥操作，以避免数据的破坏和不一致性。
其次，多线程编程也增加了系统的复杂性，需要进行充分的测试和调试工作，以确保系统的正确性和稳定性。
嵌入式系统实时操作系统技术手册
嵌入式系统实时操作系统技术手册嵌入式系统实时操作系统（Real-Time Operating System，RTOS）是一种特殊的操作系统，具有高度可预测性和实时性。
在越来越多的嵌入式系统应用场景中，RTOS发挥着至关重要的作用。
本技术手册将介绍RTOS的基本概念、设计原理以及常用的实时操作系统技术。
1. RTOS概述RTOS是用于实时嵌入式系统的操作系统，其最主要的特点是具备实时性和可预测性。
实时性是指操作系统能够在规定的时间范围内完成任务响应和处理，可预测性则是指操作系统的行为是可预测和可控的。
RTOS广泛应用于航空航天、汽车电子、医疗设备等高可靠性和实时性要求较高的领域。
2. RTOS设计原理实时操作系统的设计原理主要包括任务调度、中断处理和内存管理。
任务调度是RTOS的核心，通过合理的任务调度算法，实现对任务的调度和分配，保证任务按照预定的优先级和时序得以执行。
中断处理是实时系统中重要的机制，用于处理外部中断和定时器中断等。
内存管理则负责对任务之间的内存空间进行分配和管理，确保任务间内存空间的隔离和资源的合理利用。
3. 实时任务管理实时任务管理是RTOS中的关键功能，主要包括任务创建、任务删除和任务切换。
任务创建是指通过系统调用接口，在RTOS中创建需要执行的任务，并为其分配系统资源。
任务删除则是指在任务完成后，释放其占用的系统资源。
任务切换是RTOS中的核心机制，通过合理的任务切换算法，实现对任务的切换和调度。
4. 中断处理与任务调度中断处理是实时系统中常见的机制，用于处理外部中断和定时器中断等。
中断处理需要快速响应，并在规定的时间内完成相应的处理。
任务调度则负责根据任务的优先级和时序，合理地进行任务调度和切换，确保高优先级任务能够及时得到执行。
5. 实时性保证实时性保证是RTOS设计的关键目标之一。
实时性的保证主要包括硬实时和软实时两种方式。
硬实时要求任务必须在规定的时间内完成执行，否则会导致系统故障。
嵌入式系统中的实时操作系统研究与应用
嵌入式系统中的实时操作系统研究与应用嵌入式系统是指被嵌入在其他设备中的电子计算系统。
这种系统通常具有小巧、低功耗、低成本等特点。
嵌入式系统被广泛运用于智能家居、智能交通、医疗器械、工业控制等领域。
嵌入式系统最重要的特点之一就是实时性。
实时性是指系统能够在预定的时间内，按照既定的要求完成任务。
因此，在嵌入式系统中，实时操作系统是非常重要的。
本文将围绕嵌入式系统中的实时操作系统进行研究探讨。
一、实时操作系统概述实时操作系统（RTOS）是嵌入式系统中最常见的操作系统类型之一。
RTOS是一种使得系统能够及时响应外部事件，按时完成任务的操作系统。
它具有高度的可预测性和可靠性。
RTOS常被运用于需要实时响应的设备中，如航空飞行控制系统、医疗监测设备、智能交通系统等。
与一般的操作系统不同，RTOS需要具备以下特点：1.响应速度快：实时操作系统需要及时响应任务，而且响应时间必须小于任务的时间限制。
2.可预测性：实时操作系统需要保证任务在规定时间内完成，因此必须具有可预测性。
3.可靠性：RTOS需要保证任务的可靠性，确保任务能够按时完成，不出错。
4.实时性：RTOS需要保证系统实时性，能够在规定时间内完成任务。
二、实时系统的分类按照实时性的要求，实时系统可以分为硬实时系统和软实时系统。
硬实时系统：硬实时系统对任务的响应时间有极高的要求，任务必须在严格的时间限制内完成。
举例来说，发生在航空飞行控制系统中的事件必须在极短的时间内得到响应，否则将带来灾难性的后果。
软实时系统：软实时系统对任务的响应时间要求有所放宽，任务可以在更广泛的时间范围内完成。
虽然并不是所有任务都必须在规定时间内得到响应，但是任务响应的时间超出一定的范围，也会对系统造成灾难性的后果。
通常，软实时系统和硬实时系统一同出现在一个复杂的嵌入式系统中。
三、实时操作系统的调度机制实时操作系统可以采用不同的调度策略。
常见的调度策略如下：1.先进先出调度（FIFO）：按照任务的到来顺序进行调度。
嵌入式实时操作系统简介
嵌入式实时操作系统简介嵌入式实时操作系统简介一：引言嵌入式实时操作系统（RTOS）是一类特殊的操作系统，用于控制和管理嵌入式系统中的实时任务。
本文将介绍嵌入式实时操作系统的基本概念、特点和应用领域。
二：嵌入式实时操作系统的定义1. 实时操作系统的概念实时操作系统是一种能够处理实时任务的操作系统。
实时任务是指必须在严格的时间约束内完成的任务，例如航空航天、工业自动化和医疗设备等领域的应用。
2. 嵌入式实时操作系统的特点嵌入式实时操作系统相比于通用操作系统具有以下特点：- 实时性：能够满足严格的时间要求，保证实时任务的及时响应。
- 可靠性：具备高可用性和容错能力，能够保证系统的稳定运行。
- 精简性：占用资源少，适应嵌入式系统的有限硬件资源。
- 可定制性：能够根据具体应用需求进行定制和优化。
三：嵌入式实时操作系统的体系结构1. 内核嵌入式实时操作系统的核心部分，负责任务和资源管理、中断处理和调度算法等。
- 任务管理：包括任务的创建、删除、挂起和恢复等。
- 资源管理：包括内存、文件系统、网络资源等的管理。
- 中断处理：负责中断的响应和处理。
- 调度算法：根据任务的优先级和调度策略进行任务的调度。
2. 设备管理嵌入式实时操作系统需要与各种外设进行通信和交互，设备管理模块负责管理设备驱动、中断处理和设备的抽象接口等。
3. 系统服务提供一系列系统服务，例如时钟管理、内存管理和文件系统等，以支持应用程序的运行。
四：嵌入式实时操作系统的应用领域嵌入式实时操作系统广泛应用于以下领域：1. 工业自动化：用于控制和监控工业设备和生产过程。
2. 航空航天：用于飞行控制、导航和通信系统。
3. 交通运输：用于车辆控制和交通管理。
4. 医疗设备：用于医疗仪器和设备控制和数据处理。
附件：本文档附带示例代码和案例分析供参考。
注释：1. 实时任务：Real-Time Task，简称RTT。
2. 嵌入式系统：Embedded System，简称ES。
嵌入式系统中的实时操作系统
嵌入式系统中的实时操作系统嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，通常嵌入在其他设备中，用于控制和管理设备的功能。
在嵌入式系统中，实时操作系统（RTOS）起着至关重要的作用。
本文将介绍嵌入式系统中的实时操作系统的概念、特点以及在嵌入式开发中的应用。
一、实时操作系统的概念实时操作系统是一种专为嵌入式系统设计的操作系统，具有高度可预测性和响应性能。
它的主要特点是能够在严格的时间约束下处理任务，并能够及时响应外部事件。
实时操作系统分为硬实时系统和软实时系统两种类型。
硬实时系统要求任务必须在预定的时间内完成，不能有任何延迟。
这种系统广泛应用于一些对时间要求非常严格的领域，例如航空航天和医疗设备。
软实时系统对任务的时间要求相对较轻松，任务可以在一定范围内有一定的延迟。
这种系统适用于一些对时间要求较为宽松的场景，例如智能家居和工业控制。
二、实时操作系统的特点1.提供任务调度和管理：实时操作系统能够根据任务的优先级和时间要求进行任务的调度和管理，确保高优先级任务能够及时得到处理。
2.保证任务的及时响应：实时操作系统能够在严格的时间约束下响应任务，确保任务按时完成，并能够实时处理外部事件。
3.可靠性和稳定性：实时操作系统需要具备高度的可靠性和稳定性，以确保嵌入式系统的正常运行。
4.低内存占用和低功耗：嵌入式系统通常具有资源有限的特点，实时操作系统需要占用较少的内存，并尽量降低功耗，以提高系统的效率和续航时间。
三、实时操作系统在嵌入式开发中的应用实时操作系统在嵌入式开发中有广泛的应用，以下是一些常见的应用场景：1.工业控制：实时操作系统可以用于工业自动化系统中，例如控制生产线上的机器人进行精确的动作控制，保证生产线的高效运行。
2.汽车电子：实时操作系统在汽车电子系统中发挥着重要作用。
例如，车载信息娱乐系统需要及时响应驾驶员的指令，并能够处理导航和娱乐功能。
3.医疗设备：医疗设备通常对时间要求非常严格，实时操作系统可以保证医疗设备准确地进行数据采集和处理，并及时响应医生的指令。
操作系统的实时系统与嵌入式实时操作系统
操作系统的实时系统与嵌入式实时操作系统操作系统是计算机系统中的核心组成部分。
它负责管理和协调计算机硬件与软件资源，为用户和应用程序提供良好的使用环境。
操作系统又可分为实时系统和非实时系统，其中实时系统又可以进一步分为普通实时系统和嵌入式实时系统。
本文将着重探讨实时系统和嵌入式实时操作系统的概念、特点以及应用领域。
一、实时系统实时系统是指能够在规定的时间范围内对于事件进行产生、处理和响应的计算机系统。
它的特点是对时间要求极为严格，要求系统能够在给定的时间限制内完成任务的响应。
根据实时性能要求的不同，实时系统可以分为硬实时系统和软实时系统。
硬实时系统是指必须严格按照预定时间完成任务的实时系统。
在硬实时系统中，任务的延迟必须小于预定的数值，否则会导致系统失效。
这类系统通常应用于航空航天、核电站等对安全性要求极高的领域。
软实时系统则对于任务完成的时间要求相对宽松一些。
在软实时系统中，任务的延迟可以超过预定时间，但是超过的延迟应该尽量减小，以达到更好的系统性能和用户体验。
例如，在多媒体应用中，要求视频播放的延迟尽可能小，以免出现卡顿的情况。
二、嵌入式实时操作系统嵌入式实时操作系统是一种运行在嵌入式计算机系统上的实时操作系统。
它通常被嵌入在具有特定功能的设备或系统中，以实时地完成特定的任务。
嵌入式实时操作系统的特点是高度可靠、实时性强、功耗低以及对硬件资源的优化利用。
与通用操作系统相比，嵌入式实时操作系统更加注重对实时任务的管理和调度。
它可以根据任务的优先级和时间要求，合理分配系统资源，确保任务在规定时间内得到处理和响应。
此外，嵌入式实时操作系统还通常具有小内核、快速启动和低资源消耗等特点，以满足对于设备功耗和响应速度的要求。
嵌入式实时操作系统被广泛应用于各个领域，如交通系统、医疗设备、工业自动化等。
例如，在交通系统中，嵌入式实时操作系统可以实时处理交通信号灯的状态，以确保交通流畅和安全。
在医疗设备中，嵌入式实时操作系统可以实时监测患者的生命体征，并根据需要发出相应的指令。
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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。
分时操作系统的基本设计原则是：尽量缩短系统的平均响应时间并提高系统的吞吐率，在单位时间内为尽可能多的用户请求提供服务。
由此可以看出，分时操作系统注重平均表现性能，不注重个体表现性能。
6 uC/OS IIuC/OS-II是一个简洁、易用的基于优先级的嵌入式抢占式多任务实时内核。
uC/OS II(Micro Control Operation System Two)是一个可以基于ROM运行的、可裁减的、抢占式、实时多任务内核，具有高度可移植性，特别适合于微处理器和控制器，是和很多商业操作系统性能相当的实时操作系统(RTOS)。
uC/OS II最大程度上使用ANSI C语言进行开发，并且已经移植到近40多种处理器体系上，涵盖了从8位到64位各种CPU(包括DSP)。
主要特点有公开源代码，代码结构清晰、明了，注释详尽，组织有条理，可移植性好，可裁剪，可固化。
内核属于抢占式，最多可以管理60个任务。
采用基于ARM9的S3C2410嵌入式微处理，可以使系统具备高性能的运算能力的同时便于与各种外设连接扩展，简化了硬件设计，维持小型化的同时降低了系统成本。
uC/OS II作为一个源代码公开的操作系统，在具体应用中稳定可靠，并且支持uIPTCP/IP协议栈、ucGUI等，可扩展性强，功能强大。
本系统采ARM9+uC/OS II开发设计，具有精度高、运行稳定、实时性好、抗干扰能力强、性价比高的特点，可以在各种工业场合中广泛应用，达到了设计的初衷μC/OS-II 作为一个嵌入式实时操作系统，自1992年以来，因其源代码的完全公开和优越性能，已为众多的爱好者和开发人员所了解并得到了广泛应用。
7 uC/OS II优缺点具有执行效率高、占用空间小、实时性能优良和可扩展性强等特点。
公开源代码：实时性强uC/OS-II主要用于小CPU，Vxworks用于高性能CPU，低端的CPU虽然可以裁减使用，但已经没有意义了，就等于拿大炮打蚊子。
1、在统计趋势上，uC/OS是否会越来越广泛？2、据说开发uC/OS的公司Micrium是个小公司，该公司的商业模式是否能确保其一直活下去并发展起来？3、在工业控制方面，uc/OS对比vxworks有什么优缺点？4、uc/OS是否有类似linux的开源社区？5、总体开发维护支持成本，uC是否相对Vxworks有优势？6.uC的kernel和其它功能模块（FS,TCPIP）的集成，是否简单方便，对性能是否有影响？7.driver的获取是否容易？1.在小芯片使用uC/OS-II肯定是一个趋势；2.Micrium是个小公司,肯定能够活下去，因为购买版权的公司会越来越多，关键是便宜；3.Vxworks当然优势更多，请咨询原厂更准确，应用的领域更广泛，很多高可信项目都使用了，但需要付更多银子；4.uC/OS-II北航出版社有图书带光盘源代码，用于商业需要付费购买；5.差不多！其前提是全购买正版,当然Vxworks还是要强一些，而对于我们公司来说差不多；6.简约不简洁；7.自己搞定。
uC/ OS-II的源代码可以免费获得，只对商业应用收取少量许可证费，可以大大降低开发成本。
同时，由于源码公开，开发者遇到问题时可方便的通过工n t e r n e t进行交流，获得广泛的技术支持。
但与商业实时操作系统相比，在开发套件和技术支持方面还比较欠缺，软件包的功能还不是特别强大，有些驱动程序需要用户自己编写。
优先级设置嵌入式操作系统支持多任务，每个任务都具有优先级，任务越重要，赋予的优先级应越高。
多任务调度机制基于优先级抢占式调度：系统中每个任务都有一个优先级，内核总是将CPU 分配给处于就绪态的优先级最高的任务运行。
时间片轮转调度：让优先级相同的处于就绪状态的任务按时间片使用CPU，以防止同优先级的某一任务长时间独占CPU。
在一般情况下，嵌入式实时操作系统采用基于优先级抢占式调度与时间片轮转调度相结合的调度机制。
时间的可确定性μC／OS-II内核是针对实时系统的要求设计实现的，只支持基于固定优先级抢占式调度；调度方法简单，可以满足较高的实时性要求。
任务及中断间的同步与通信机制具有灵话的任务间同步与通信机制，都可以通过信号量、消息队列来实现同步与通信内存管理μC/OS-II把连续的大块内存按分区来管理，每个分区中都包含整数个大小相同的内存块，但不同分区之间内存的太小可以不同。
用户动态分配内存时，只须选择一个适当的分区，按块来分配内存，释放时将该块放回到以前所属的分区，这样就消除了因多次动态分配和释放内存所引起的碎片问题。
μClinux的中断管理μClinux操作系统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。
文件系统μC／OS-II是面向中小型嵌入式系统的，即使包含全部功能，编译后内核也不到10 KB，所以系统本身并没有提供对文件系统的支持。
但是μC／OS-II具有良好的扩展性能，如果需要也可自行加入文件系统的内容。
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。
对硬件的支持μC／OS-II支持从8位到32位的CPU，由于本身内核就很小，经过裁剪后的代码最小可以分别为2 KB和10 KB，所需的最小数据RAM空间分别为4 KB 和10 KB。
总的来说系统对硬件的要求比较低，比较经济。
系统移植μC／OS-II的移植相对比较简单，只需要修改与处理器相关的代码就可以了。
结论μC／OS-II是一个结构简单、功能完备和实时性很强的嵌入式操作系统内核，适合于广大的嵌入式系统开发人员和爱好者入门学习，以及高校教学和科研。
μC ／OSII很适合开发那些对系统要求不是很苛刻，且RAM和ROM有限的各种小型嵌入式系统设备。
8 实时操作系统的相关概念（1）基本概念代码临界段：指处理时不可分割的代码。
一旦这部分代码开始执行则不允许中断打入；资源：任何为任务所占用的实体；共享资源：可以被一个以上任务使用的资源；任务：也称作一个线程，是一个简单的程序。
每个任务被赋予一定的优先级，有它自己的一套CPU寄存器和自己的栈空间。
典型地，每个任务都是一个无限的循环，每个任务都处在以下五个状态下：休眠态，就绪态，运行态，挂起态，被中断态；任务切换：将正在运行任务的当前状态（CPU寄存器中的全部内容）保存在任务自己的栈区，然后把下一个将要运行的任务的当前状态从该任务的栈中重新装入CPU的寄存器，并开始下一个任务的运行；内核：负责管理各个任务，为每个任务分配CPU时间，并负责任务之间通讯。
分为不可剥夺型内核于可剥夺型内核；调度：内核的主要职责之一，决定轮到哪个任务运行。
一般基于优先级调度法；（2）关于优先级的问题任务优先级：分为优先级不可改变的静态优先级和优先级可改变的动态优先级；优先级反转：优先级反转问题是实时系统中出现最多的问题。
共享资源的分配可导致优先级低的任务先运行，优先级高的任务后运行。
解决的办法是使用“优先级继承”算法来临时改变任务优先级，以遏制优先级反转。
（3）互斥虽然共享数据区简化了任务之间的信息交换，但是必须保证每个任务在处理共享共享数据时的排他性。
使之满足互斥条件的一般方法有：关中断，使用测试并置位指令（TAS），禁止做任务切换，利用信号量。
因为采用实时操作系统的意义就在于能够及时处理各种突发的事件，即处理各种中断，因而衡量嵌入式实时操作系统的最主要、最具有代表性的性能指标参数无疑应该是中断响应时间了。
中断响应时间通常被定义为：中断响应时间=中断延迟时间+保存CPU状态的时间+该内核的ISR进入函数的执行时间。
中断延迟时间=MAX(关中断的最长时间，最长指令时间) + 开始执行ISR的第一条指令的时间。
一、freeRTOS比uCOS II优胜的地方：1。
内核ROM和耗费RAM都比uCOS 小，特别是RAM。
这在单片机里面是稀缺资源，uCOS至少要5K以上，而freeOS用2~3K也可以跑的很好。
2。
freeRTOS 可以用协程（Co-routine），减少RAM消耗（共用STACK）。
uCOS只能用任务（TASK，每个任务有一个独立的STACK）。