实时操作系统 RTOS的要求 -9 提供任务调度管理机制 ·基于时间、基于优先级 一提供时间管理 一时间行为必须可预测 ·任何服务的执行时间都有界 -Task dispatch time switch latency,interrupt latency,synchronization ·中断可被禁止 -高效：快 ● 典型性能指标 -内核大小：几K~几百K -调度时间片：1ms -实时进程/线程响应时间：20~40uS -普通线程响应时间：20us~几百ms llxx@ustc.edu.cn 11/94
实时操作系统 • RTOS的要求 – 提供任务调度管理机制 • 基于时间、基于优先级 – 提供时间管理 – 时间行为必须可预测 • 任何服务的执行时间都有界 – Task dispatch time & switch latency, interrupt latency, synchronization llxx@ustc.edu.cn 11/94 • 中断可被禁止 – 高效：快 • 典型性能指标 – 内核大小：几K～几百K – 调度时间片：1ms – 实时进程/线程响应时间：20～40us – 普通线程响应时间：20us～几百ms
Real-Time Operating System STC ·Kernel(RTK Scheduling Mutual exclusion ·Executive(RTE) Inter-task communication synchronisation Memory management ·RTOS services 嵌入式Java -File management System 冗余容错支持 ·FAT file system 网路应用 分布式网路应用 多处理器支持 多处理器支持 Networking 内存保护 内存保护 ·E.g.TCP/IP,CAW 窗口管理 窗口管理 Graphical User Interface support 文件系统 文件系统 文件系绕 E.g.OpenGL,Embedded Qt 网絡系统 网路系统 网路系绕 实时内核 实时内核 实时内核 实时内核 1980年 1990年 1996年 2000年
Real-Time Operating System • Kernel (RTK) – Scheduling – Mutual exclusion • Executive (RTE) – Inter-task communication & synchronisation – Memory management • RTOS services – File management System • FAT file system – Networking • E.g. TCP/IP, CAN – Graphical User Interface support • E.g. OpenGL, Embedded Qt
嵌入式操作系统（近200种 ) Embedded Linux 22% VxWorks FreeRTOS 20% WIND RIVER In-house/custom 19% Android 13% -HC/OS-II ecos 多he Reaf-Time Kernel Debian(Linux) 13% Ubuntu 11% symbian anDR01- nrM治植 Microsoft(Windows Embedded 7/Standard) 8% Texas Instruments RTOS 5% Texas Instruments(DSP/BIOS) 5% Inhouse/custom 24% Micrium (uC/OS-IlI) 5% Android FreeRTOS Microsoft(Windows 7 Compact or earlier) 5% Ubuntu Keil (RTX) 4% Debian (Linux】 Microsoft Windows Embedded 7 earlier Micrium(uC/OS-lI) 4% Micrium (uC/OS-ll,Ill) Wind River(VxWorks) 4% Microsoft Windows 7 Compact earier Wind River (VxWorks) AnalogDevices (VDK) 3% Texas Instruments(DSP/BOS) Express Logic (Threadx) 3% Angstrom (Linux) Keil (RTX) Freescale MQX 3% Freescale MQX Angstrom(Linux) 3% ONX (ONX) Red Hat (IX Linux) Green Hills (INTEGRITY) 2% Texas Instruments RTOS 2014N=1096】 Wnd River(Linux) =2013N=1696 Mentor Graphics (Nucleus/Linux)(Net) Analog Devices (VDK) Base Cumently using 2017,2014,2013 Green Hills (INTEGRITY ?作operating system Express Logic (Threadx) QNx(Neutrino】
嵌入式操作系统（近200种） 2017,2014,2013
VxWorks嵌入式实时操作系统 ·支持主流的32位CPU -X86、68K、PowerPC、MIPS、ARM等 ·基于微内核结构 一可裁剪性和可配置性相当出色 ·由400多个相对独立的、短小精悍的目标模块组成 ● 主要思想 一在嵌入式系统中最大限度地实现内核的时间可预测性 一根据用户定义的任务优先级对任务实现调度 ·给用户最大的控制权 -兼容POSX实时系统标准 llxx@ustc.edu.cn 14/94
VxWorks嵌入式实时操作系统 • 支持主流的32位CPU – x86、 68K、PowerPC、MIPS、ARM等 • 基于微内核结构 – 可裁剪性和可配置性相当出色 • 由400多个相对独立的、短小精悍的目标模块组成 llxx@ustc.edu.cn 14/94 • 主要思想 – 在嵌入式系统中最大限度地实现内核的时间可预测性 – 根据用户定义的任务优先级对任务实现调度 • 给用户最大的控制权 – 兼容POSIX实时系统标准
VXWorks Architecture HOST TARGET TORNADO*2.2 Embedded Develop ment Tools VxWORKS5.5 Scalable Runtime System Core TORNADO Tools Real-time Embedded Application Compiler Debugger Graphks Java Support Project Facility P0s风Library File Systers Simulation TORNADO Dynamic Visualization Tools Erironment Connectiity VO Management RTOS Erenta nd 0 bject Ana byais Virtual M ultiprocessing Virtual Memory Application Data and Event Analyais Netw or king Protocols Code Coverage Analysis Ethernet Serial Line Memory Analysis Cu克om Debug Agent Core OS WIND'Micrakerpel Source Code Execution Analysis ardwar图 BSP Runtime Third-pa rty Tools JTAG/BOM Wind Rier Reference Hardware
VxWorks Architecture