嵌入式操作系统简析

根据IEEE(电气和电子工程师协会)的定义，嵌入式系统是“控制、监视或者辅助装置、机器和设备运行的装置”(devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants)。从中可看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机械等附属装置。嵌入式系统是与应用紧密结合的，具有很强专用性，必须结合实际系统需求进行合理的裁减利用。国内一个普遍被认同的定义是：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

　一.嵌入式操作系统基本要点包括以下7点
1.前后台系统

　　对基于芯片开发来说，应用程序一般是一个无限的循环，可称为前后台系统或超循环系统。循环中调用相应的函数完成相应的操作，这部分可以看成后台行为。中断服务程序处理异步事件，这部分可以看成前台行为。后台也可以叫任务级，前台也可以叫中断级。时间相关性很强的关键操作一定是靠中断服务程序来保证的。

　　2.操作系统

操作系统是计算机最基本的程序，操作系统复杂计算机系统全部软硬资源的分配与回收、控制与协调等并发的活动，提供用户获得良好的工作环境，为用户扩展新的系统能提供软件平台。

　　3.实时操作系统

　　实时操作系统是一段嵌入式系统启动后首先执行的背景程序，用户的应用程序是运行与RTOS之上的各个任务，RTOS根据各个任务的要求，进行资源管理，消息管理，任务调用及异常处理等工作。每个任务均有一个优先级，动态切换各个任务，保证对实时性的要求。

　　4.代码的临界区

　　代码的临界区是指处理时不可分割的代码，运行这些代码不允许被打断。一旦这部分代码开始执行，则不允许任何中断打入，为确保临界区代码的执行，在进入临界区之间要关中断，而临界区代码执行完成以后要立即开中断。

　　5.资源

　　程序运行时可使用的软、硬件环境统称为资源，资源可以是输入输出设备，例如打印机、键盘和显示器。资源也可以是一个变量、一个结构或一个数组等。

　　6.共享资源

　　可以被一个以上任务使用的资源叫做共享资源，为了防止数据被破坏，每个任务在共享资源打交通时，必须独占该资源，这叫做互斥。

　　7.任务

　　一个任务也称为作一个线程，是一个简单的程序，该程序可以认为CPU完全属于该程序自己，实时应用程序的设计过程，包括如何把问题分割成多个任务，每个任务都是整个应用的某一部分，被赋予一定的优先级，有它自己的一套CPU寄存器和自己的栈空间。