理解实时操作系统与裸机的区别
早期嵌入式开发没有嵌入式操作系统的概念 ,直接操作裸机,在裸机上写程序,比如用51单片机基本就没有操作系统的概念。通常把程序分为两部分:前台系统和后台系统。 简单的小系统通常是前后台系统,这样的程序包括一个死循环和若干个中断服务程序:应用程序是一个无限循环,循环中调用API函数完成所需的操作,这个大循环就叫做后台系统。中断服务程序用于处理系统的异步事件,也就是前台系统。前台是中断级,后台是任务级。
这里就是平时我们裸机的运行结果,现在比如我在运行task3,突然又想马上运行task1,这怎么办?前后台程序就会让后面的任务执行之后,再去执行task1,这样实时性受到影响。如果是裸机,要实现也可以,用中断,可是这样会让程序结构变得复杂,因为我想什么时候跳过就跳过,想什么时候执行就执行,所以固定的中断触发方式虽然也可以实现一些简单的跳转功能,但是当程序复杂之后,这样的裸机程序难以阅读和维护。这样在有操作系统的任务调度之后,就会让系统响应更具有实时性。
RTOS全称为:Real Time OS,就是实时操作系统,强调的是:实时性。实时操作系统又分为硬实时和软实时。硬实时要求在规定的时间内必须完成操作 ,硬实时系统不允许超时,在软实时里面处理过程超时的后果就没有那么严格。 在实时操作系统中,我们可以把要实现的功能划分为多个任务,每个任务负责实现其中的一部分,每个任务都是一个很简单的程序,通常是一个死循环。 RTOS操作系统:FreeRTOS,UCOS,RTX,RT-Thread,DJYOS等。 RTOS操作系统的核心内容在于:实时内核。
可剥夺型内核:
RTOS的内核负责管理所有的任务,内核决定了运行哪个任务,何时停止当前任务切换到其他任务,这个是内核的多任务管理能力。多任务管理给人的感觉就好像芯片有多个CPU,多任务管理实现了CPU资源的最大化利用,多任务管理有助于实现程序的模块化开发,能够实现复杂的实时应用。
可剥夺内核顾名思义就是可以剥夺其他任务的CPU使用权,它总是运行就绪任务中的优先级最高的那个任务。
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