嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)及其在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用
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1.2.1 實(shí)時(shí)性
實(shí)時(shí)表示“及時(shí)”，是一個(gè)相對(duì)概念;實(shí)時(shí)性表明操作系統(tǒng)在可預(yù)見(jiàn)的時(shí)間內(nèi)響應(yīng)和處理外部事件的能力，是嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)性能的關(guān)鍵指標(biāo)之一。為保證良好的實(shí)時(shí)性，嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)一般采用多任務(wù)機(jī)制，以并發(fā)方式執(zhí)行應(yīng)用程序。
1.2.2 微內(nèi)核結(jié)合擴(kuò)展模塊實(shí)現(xiàn)通用性與可配置性
為了在結(jié)構(gòu)和功能上適應(yīng)不同的“嵌入式”應(yīng)用，嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)通常采用微內(nèi)核與可配置的功能模塊相結(jié)合的體系結(jié)構(gòu)，使操作同時(shí)具備了通用性和可配置性。嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2所示。
1.2.3 操作系統(tǒng)不對(duì)外設(shè)作假設(shè)
操作系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)只與CPU有關(guān)，而不假設(shè)CPU以外的其他物理硬件。與硬件相關(guān)的功能依靠另外一個(gè)叫做板級(jí)支持包（Board Support Package）的軟件層次來(lái)完成，從而實(shí)現(xiàn)了操作系統(tǒng)的“硬件無(wú)關(guān)性”，提高了系統(tǒng)的通用性和可移值性。
其中2和3作為嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，有力地推動(dòng)了嵌入式系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用。
1.3 嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的對(duì)比
嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)對(duì)比見(jiàn)表1。通過(guò)對(duì)比可以看出：嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟件硬件可裁剪，適應(yīng)于應(yīng)用系統(tǒng)，對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
表1 嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的對(duì)比
2 嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)不僅需要完成應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)，還包括硬件環(huán)境的實(shí)現(xiàn)及操作系統(tǒng)的選擇等許多關(guān)鍵問(wèn)題。
2.1 選擇適合的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)
嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)的核心。操作系統(tǒng)的性能在很大程度上直接影響著整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能。因此，選擇合適的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)對(duì)于實(shí)現(xiàn)一個(gè)高性能的嵌入式時(shí)系統(tǒng)是至關(guān)重要的。
2.2 仔細(xì)劃分應(yīng)用程序內(nèi)部的若干任務(wù)
作為另一個(gè)重要的軟件層次，應(yīng)用程序內(nèi)部任務(wù)的劃分也影響嵌入式時(shí)系統(tǒng)的整體性能。為兼顧嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)的并發(fā)性整體吞吐量，任務(wù)的劃分應(yīng)當(dāng)遵循以下原理：
·功能獨(dú)立的操作應(yīng)當(dāng)一個(gè)單一的任務(wù);
·功能聯(lián)系密切（耦合關(guān)系密切）的操作應(yīng)當(dāng)劃歸同一個(gè)任務(wù);
·具有慢速I/O操作的功能應(yīng)當(dāng)劃分為單獨(dú)任務(wù);
·不同優(yōu)級(jí)的操作劃分為不同的任務(wù);
·擁有大量運(yùn)算的操作應(yīng)當(dāng)劃分為一個(gè)單獨(dú)的任務(wù)。
2.3 嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)的調(diào)試
與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不同，嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)總會(huì)涉及硬件因素，因此，硬件平臺(tái)的調(diào)試是一個(gè)必要環(huán)節(jié)。在軟件方面，由于嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)通常是一個(gè)多任務(wù)系統(tǒng)，具有很強(qiáng)的動(dòng)態(tài)性，因此，系統(tǒng)的功能行為需要通過(guò)調(diào)試加以確定。 linux操作系統(tǒng)文章專題:linux操作系統(tǒng)詳解（linux不再難懂）
評(píng)論