RTOS基本原理概述

2021-06-22 16:59:28 字數 1124 閱讀 1785

嵌入式實時作業系統英文為

embedreal time operatingsystem

,簡稱rtos

。與pc

機上的通用的作業系統

windows

或是linux

相比,rtos

精簡,實時性強。不同的

rtos

根據效能特點適應於航天航空、生物醫學、工業控制、消費電子等行業。

rtos是一種架構。歷史以來,任何乙個階段都有一定的軟體架構在主宰軟體行業。最開始的架構是前後臺的超迴圈模式。

while(1)大迴圈是後台,中斷非同步處理是前台。這種結構直至現在也很多公司使用,適合簡單的、資源不多的微控制器做一些簡單的控制處理。但是如果需要處理多個的任務,這種超迴圈模式將變得難以控制,而且實時性也變的十分差,乙個任務卡住了,下個任務執行時間難以**,任何優秀的產品都是離不開現實需求,於是

rtos孕育而生。

rtos以多工,實時性強,提供多種服務為軟體工程師解決了超迴圈問題。對於

rtos,乙個任務的卡死,並不影響另乙個任務的執行。

rtos每個任務都有機會占有

cpu全部的資源

(單核情況

),使用

rtos的使用者只需要關心怎樣去規劃任務,包括任務的優先順序、時間片,以及任務之間的同步、通訊就可以。

概念解析:

1. 任務、程序、執行緒

linux中核心層的程序等於執行緒,使用者層的程序是由執行緒組成的,同一程序的各個執行緒可以使用該程序的全部資源(比如訊息佇列、訊號量等)。

2. 軟實時和硬實時

軟實時:盡可能快地完成操作。

硬實時:能夠在指定的期限完成實時任務(即便在最壞的處理負載下也能如此)的作業系統,超過截止期限後將造成災難性後果。

軟實時對於任務的平均響應時間要低於某個值

(deadline),而硬實時是在最壞的情況下對於任務的響應時間要低於某個值。

在rtos中程序等於執行緒等於任務,一般

rtos是沒有分層的

(後面會提到為什麼會這樣

),一般稱作任務。

作業系統在作者看來就是為使用者做好一些服務,比如提供任務切換、訊號量、訊息佇列、互斥鎖等服務;在使用者看來就是管理軟硬體,寫好任務,使用作業系統提供的

api,讓作業系統去排程任務。

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