嵌入式操作系统是一种用途广泛的系统软件,通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等。嵌入式操作系统负责嵌入式系统的全部软、硬件资源的分配、任务调度,控制、协调并发活动。它必须体现其所在系统的特征,能够通过装卸某些模块来达到系统所要求的功能。
嵌入式系统的组成部分包括: 硬件部分:包括嵌入式处理器、存储器、输入输出设备、接口电路等物理设备。 软件部分:包括操作系统、中间件、应用程序等嵌入式软件。 系统总线:用于连接嵌入式系统中的各个组件,实现数据的传输和通信。
嵌入式操作系统主要由硬件层、中间层和系统软件层构成。硬件层是基础,包括嵌入式微处理器、存储器(如SDRAM、ROM、Flash等)以及通用设备接口(如A/D、D/A、I/O等)。嵌入式微处理器如ARM、MIPS等,工作在专用设计的系统中,集成多种功能以实现小型化、高效性和可靠性。
系统软件层由实时多任务操作系统(Real-time Operation System,RTOS)、文件系统、图形用户接口(Graphic User Interface,GUI)、网络系统及通用组件模块组成。RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。
在系统运行时,调度器只需根据这张时刻表启动相应的任务即可。由于所有调度策略在离线情况下指定,因此调度器的功能被弱化,只具有分派器(Dispatcher)的功能。优先级驱动策略指按照任务优先级的高低确定任务的高低确定任务的执行顺序。优先级驱动策略又分为静态优先级调度策略。
通用操作系统中的任务调度策略一般采用基于优先级的抢先式调度策略,对于优先级相同的进程则采用时间片轮转调度方式,用户进程可以通过系统调用动态地调整自己的优先级,操作系统也可根据情况调整某些进程的优先级。
此外,调度策略还有静态表驱动和优先级驱动。静态表驱动策略是离线的,预先根据任务约束生成固定运行时刻表,调度器在运行时只需按表执行。而优先级驱动策略则根据任务的优先级动态调整执行顺序,静态优先级固定不变,动态优先级则随时间或系统状态变化。
总之,实时调度技术在实时系统中起着至关重要的作用,通过抢占式和非抢占式调度、静态表驱动和优先级驱动策略,以及静态优先级和动态优先级调度,确保任务能够高效执行,满足实时性和预测性要求。
实时操作系统指的是能在规定时间内对输入做出响应并完成处理的系统,广泛应用于工业控制、航空、医疗等领域。常见的实时操作系统包括RTOS(Real-Time Operating System)与Linux。RTOS是专门为实时应用设计的系统,具有高度的确定性和可预测性,常见的RTOS有VxWorks、RTLinux、QNX等。
实时操作系统分为实时控制系统和实时信息处理系统,飞机飞行、弹道发射都是实时控制系统,预定飞机票、查询航班都是实时信息处理系统。
【答案】:实时操作系统(Real Time Operating System,RTOS)是指使计算机能及时响应外部事件的请求在严格规定的时间内完成对该事件的处理,并控制所有实时设备和实时任务协调一致地工作的操作系统。实时操作系统要追求的目标是:对外部请求在严格时间范围内做出反应,有高可靠性和完整性。
功能区别:单片机是一种完整的计算机系统,可以运行程序并控制外围设备。而嵌入式系统通常指的是一个更大的系统,是由单片机或其他硬件平台、软件和外设组成的整体。应用范围区别:单片机广泛应用于嵌入式系统中作为控制和处理的核心。
硬件组成的区别:单片机是在一块集成电路芯片中包含了微控制器电路,集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统,在工业控制领域的广泛应用。嵌入式系统是可以用单片机实现,也可以用其它可编程的电子器件实现。应用对象的区别: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。
从系统组成上区别 单片机由控制器、运算器、存储器、输入输出设备构成。嵌入式第一步需要结合具体的应用,考虑成本,性能,可扩展性,开发周期等各方面的要求,确定系统的主控器件后,加入微处理器,外围硬件设备,嵌入式操作系统,应用程序组成。
嵌入式系统和单片机的区别:硬件组成不同、应用对象不同、系统组成不同、软件组成不同、主次关系不同、系统联系不同,硬件组成不同是指,嵌入式系统可以用单片机或其它可编程的电子器件实现,单片机是一个微型计算机系统。
从概念上区别 ①嵌入式是按照历史性、本质性、普遍性要求,嵌入式系统应定义为:“嵌入到对象体系中的专用计算机系统”。“嵌入性”、“专用性”与“计算机系统”是嵌入式系统的三个基本要素。对象系统则是指嵌入式系统所嵌入的宿主系统。
嵌入式开发和单片机开发都属于嵌入式系统领域,但它们有一些区别:范围和应用:嵌入式开发涵盖更广泛的领域,不仅仅局限于单片机。它可以涉及嵌入式操作系统、嵌入式软件、硬件设计等方面,用于开发各种嵌入式系统,如智能手机、汽车电子、家电等。