2021年度嵌入式实时操作系统简介讲义.ppt

课程大纲
 嵌入式实时操作系统概况
 嵌入式实时操作系统特点
 嵌入式实时操作系统功能简介
 ARM-Linux嵌入式操作系统内核实验
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嵌入式实时操作系统简介
2021/1/6
背景分析
早期嵌入式系统：硬件所限
汇编语言
基本不采用操作系统
基础条件成熟
硬件的提升
——微处理器性能提高、存储器容量增加
软件技术快速发展
——编译器、操作系统、集成开发环境
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嵌入式实时操作系统简介
2021/1/6
嵌入式操作系统概述－发展阶段（1/4）
嵌入式操作系统的发展主要经历了以下四个阶段：
无操作系统的阶段
单芯片为核心
具有与一些监测、伺服、指示设备相配合的功能
一般没有明显的操作系统支持
通过汇编语言编程对系统进行直接控制。
主要特点
系统结构和功能都相对单一，针对性强
无操作系统支持
几乎没有用户接口
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嵌入式实时操作系统简介
2021/1/6
嵌入式操作系统概述－发展阶段（2/4）
简单监控式的实时操作系统阶段
以嵌入式处理器为基础
以简单监控式的操作系统为核心
主要特点：
处理器种类繁多，通用性比较弱；
开销小，效率高；
一般配备系统仿真器，具有一定的兼容性和扩展性；
用户界面不够友好，主要用来控制系统负载，以及监控应用程序运行。
八十年代初：出现了以VRTX(1981)、pSOS等为代表的
第一代系统（实时内核），提供了实时操作系统基本功能。
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嵌入式实时操作系统简介
2021/1/6
嵌入式操作系统概述－发展阶段（3/4）
通用的嵌入式实时操作系统阶段
以通用型嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统
主要特点：
运行在不同的微处理器
具有强大的通用型操作系统的功能
文件和目录管理
多任务
设备驱动支持
网络支持
图形窗口
用户界面
具有丰富的API和嵌入式应用软件
八十年代后期到九十年代初期，出现以VxWorks、RTEMS、Nucleus PLUS、QNX、OSE为代表的第二代系统。
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嵌入式实时操作系统简介
2021/1/6
嵌入式操作系统概述－发展阶段（4/4）
二十世纪末，出现了以Integrity为代表的第三代系统，进一步在实时性、高可靠性、高可用性等方面提供了强有力的支持。
新一代实时操作系统的发展方向主要包括高可信、高可靠、高可用、高安全、微型化、支持多核等。
近年来，出现了以Internet为标志的嵌入式系统
嵌入式系统与Internet的全面结合
嵌入式操作系统与应用设备的无缝结合
代表着嵌入式操作系统发展的未来
新的名词: WebOS
嵌入式实时操作系统发展
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嵌入式实时操作系统简介
2021/1/6
典型的嵌入式实时操作系统
嵌入式实时操作系统数量众多，如：
VxWorks
Windows CE
pSOS
QNX
PalmOS
Nucleus
Android
国产嵌入式实时操作系统，如：
HOPEN
DeltaOS
SmartOS
SZOS
RT-Linux
Symbian
uc/OS
RTEMS
T-Kernel
Integrity
ThreadX
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嵌入式实时操作系统简介
2021/1/6
嵌入式实时操作系统－VxWorks
VxWorks操作系统是美国WindRiver公司于1983年设计开发的嵌入式实时操作系统，具有高性能、稳定的内核以及友好的用户开发环境，是世界第一大嵌入式操作系统提供商，应用于航空航天、工业控制、网络设备、汽车电子等领域。
VxWorks所具有的显著特点是：
可靠性、实时性和可裁剪性。
支持多种处理器，如x86、PowerPC、ARM、Sparc、MIPS、DSP等。
经典应用：1997年NASA火星探路者、2007年凤凰号火星探测器
在火星沙丘前进
在火星上拍摄的日落全景
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嵌入式实时操作系统简介
2021/1/6
嵌入式实时操作系统－Integrity
美国Green Hills公司是世界排名第二的嵌入式操作系统提供商，Integrity是Green Hills公司的RTOS产品，代表了目前最先进的RTOS技术，被NASA JPL选中用于测试在太空中的新技术。
分为普通Embedded RTOS和关键应用中使用的DO-178B实时操作系统两类。
系统技术优势突出
内核服务优化，系统调用的开销降至最小。
复杂的系统调用可以被抢占。
系统的调度器是一个真正的实时调度器。
具有快速中断处理能力，内核从不阻塞某些中断。
具有一流的集成开发环境MULTI®支持。
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嵌入式实时操作系统简介
2021/1/6
嵌入式实时操作系统－Windows Embedded
Microsoft公