嵌入式系统-嵌入式实时操作系统μCOS-Ⅱ分析.ppt

嵌入式系统
—嵌入式实时操作系统C/OS-Ⅱ分析
2006年5月
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主要内容
嵌入式操作系统
C/OS-Ⅱ简介
C/OS-Ⅱ内核结构
C/OS-Ⅱ任务管理
C/OS-Ⅱ时间管理
C/OS-Ⅱ任务通信与同步
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为什么需要操作系统
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硬件抽象层的引入
嵌入式实时系统自底向上包含三个部分
硬件环境
嵌入式实时操作系统——RTOS
嵌入式实时应用程序
由于嵌入式系统应用的硬件环境差异较大
新增加的中间层位于操作系统和硬件之间,包含了系统中与硬件相关的大部分功能,隐蔽了底层硬件的多样性
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嵌入式系统的体系结构
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HAL简介
硬件抽象层(HAL)是体系结构相关的底层程序
处理系统启动、硬件初始化以及中断与异常
硬件抽象层对内核其它部分提供统一的调用接口
HAL可以提供BSP规范,提供跨平台可移植性
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硬件抽象层接口定义和代码设计特点
硬件抽象层具有与硬件密切相关性
硬件抽象层具有与操作系统无关性
接口定义的功能应包含硬件或系统所需硬件支持的所有功能
接口定义简单明了,太多接口函数会增加软件模拟的复杂性
具有可测性的接口设计有利于系统的软硬件测试和集成
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HAL设计目标
支持多种的国际主流嵌入式芯片
支持数字电视机顶盒、智能手机、数字化音视频、数字仪表等数字化产品中常见外设的驱动
基于甚高端通讯设备的硬件抽象层,能够支持多CPU体系结构(SMP),以及基于网络元素NE的甚高端通讯设备
基于智能手机的硬件抽象层,能够支持以Intel PCA体系结构为内核的智能手机、以Intel EIA体系结构为内核的智能手机,以及以Motorola的88000系列为内核的PDA
基于IC卡的汇编级硬件抽象层,能够支持数字电视条件接收CA的8/16/32位CPU IC设计和机器码级汇编抽象层
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通用操作系统和嵌入式(实时)操作系统
通用操作系统:Windows/NT/XP、Linux、UNIX等,用于PC机、服务器,
嵌入式(实时)操作系统:用于嵌入式设备的操作系统,具有通用操作系统的基本特点,又具有系统实时性、硬件的相关依赖性、软件固态化以及应用的专用性等特点;
嵌入式(实时)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Browser等;
嵌入式(实时)操作系统的重要指标:实时性(中断响应时间、任务切换时间等)、尺寸(可裁剪性)、可扩展性(内核、中间件)
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嵌入式操作系统的发展
操作系统内核
应用程序
驱动程序和固件
操作系统内核
文件系统
驱动程序和固件
API
GUI
应用程序
操作系统内核
文件系统
驱动程序和固件
API
GUI
应用程序
通信协议
库函数
80年代初期
80年代中期-90年代中期
90年代末期-21世纪
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