嵌入式实时内核uC/OS USTC 90年代初，免费的公开源码实时操作系统 -代码尺寸小，结构简明，易学、易移植。源代码的绝大 部分是用C语言，汇编语言写的部分只有200行左右。 uC/OSI最小可达2KB,最小数据RAM需求10KB。 被移植到众多CPU上 ·Analog设备公司：AD2lxx ARM公司：ARM6,ARM7 日立公司：64180，H8/3xx, SH系列 Intel公司：80x86,Pentium, Pentium II,8051,8052,MCS- 251,80196,8096 三菱公司：M16,M32 摩托罗拉公司：PowerPC,68K,CPU32,CPU32+,68H11,68HC16 ·飞利浦公司：XA 西门子公司：80C166,TriCore TI公司：TMS320 ·Zifg公司：7-80,7-180 应用普遍 照相机、医疗器械、音响设施、发动机控制、网络设备、 自动提款机、工业机器 llxx@ustc.edu.cn 21/94
嵌入式实时内核C/OS • 90年代初，免费的公开源码实时操作系统 –代码尺寸小，结构简明，易学、易移植。源代码的绝大 部分是用C语言，汇编语言写的部分只有200行左右。 – μC/OSII最小可达2KB，最小数据RAM需求10KB。 –被移植到众多CPU上 • Analog 设备公司：AD21xx • ARM公司：ARM 6, ARM7 llxx@ustc.edu.cn 21/94 • 日立公司：64180，H8/3xx，SH系列 • Intel公司：80x86,Pentium, Pentium II, 8051,8052, MCS- 251,80196,8096 • 三菱公司：M16，M32 • 摩托罗拉公司：PowerPC，68K,CPU32, CPU32＋,68H11，68HC16 • 飞利浦公司：XA • 西门子公司：80C166，TriCore • TI公司：TMS320 • Zilog公司：Z—80，Z—180 • 应用普遍 –照相机、医疗器械、音响设施、发动机控制、网络设备、 自动提款机、工业机器人
POSX标准 POSIX (Portable Operating System Interface for UNIX) 一为标准化类UNX操作系统所必须具有的特征和 接口而制定：增强软件的可移植性 。实时扩展 -1003.1b:一个用于实时编程的标准 ·“能够在限定的响应时间内提供所需水平的服务” -1003.5b:一个相当于1003.1b(实时扩展)的 Ada语言的API llxx@ustc.edu.cn 22/94
POSIX标准 • POSIX（Portable Operating System Interface for UNIX） – 为标准化类UNIX操作系统所必须具有的特征和 接口而制定：增强软件的可移植性 • 实时扩展 llxx@ustc.edu.cn 22/94 – 1003.1b：一个用于实时编程的标准 • “能够在限定的响应时间内提供所需水平的服务” – 1003.5b：一个相当于 1003.1b（实时扩展）的 Ada 语言的 API
OS的服务与接口 Application programs End user Programmer Operating system Application programs Operating system designer Utilities Hardware Operating system ·命令行接口 编程接口 。子 Computer hardware
OS的服务与接口 • 命令行接口 • 编程接口
内容提要 ·嵌入式操作系统概述 一嵌入式操作系统体系结构 一典型的嵌入式操作系统 ·RTOS基本概念 Initialization Task Clock Fatal Error 一单任务模型 Event Timer Message Interrupt -多任务编程模型 RTEMS Semaphore Core Dual Ported Memory ·同步、互斥、通信 Signal Partition 0 -IVO子系统 Region Rate Monotonic Multiprocessin 一存储管理 ·RTOS的性能指标 llxx@ustc.edu.cn 24/94
内容提要 • 嵌入式操作系统概述 – 嵌入式操作系统体系结构 – 典型的嵌入式操作系统 • RTOS基本概念 llxx@ustc.edu.cn 24/94 – 单任务模型 – 多任务编程模型 • 同步、互斥、通信 – I/O子系统 – 存储管理 • RTOS的性能指标
实时嵌入式系统的应用特征 。控制系统：基于cybernetcs Control-law Reference A/D DIA computation nput:n间 Singal:continuous AD ·sampling,-C-o Sensor Device Actuator ·周期：period,rate control loops:"sense-and-control-then-delay"cycle 0 嵌入式计算机：基于event-action模型 -Event:discrete,spontaneous ·Monitoring ·sporadic,.最小到达间隔 anager -ET:中断驱动 Device LO ·模式1：在ISR中完成对事件的响应。前后台系统 ·模式2：中断触发任务，任务完成响应。多任务 -TT:时钟驱动，轮询式 lxx@ustc.edu.cn 25/94
实时嵌入式系统的应用特征 • 控制系统：基于cybernetcs – Singal：continuous • sampling，I-C-O • 周期：period，rate – control loops：“sense-and-control-then-delay” cycle llxx@ustc.edu.cn 25/94 • 嵌入式计算机：基于event-action模型 – Event：discrete，spontaneous • Monitoring • sporadic，最小到达间隔 – ET：中断驱动 • 模式1：在ISR中完成对事件的响应。前后台系统 • 模式2：中断触发任务，任务完成响应。多任务 – TT：时钟驱动，轮询式