iAA嵌入式系統(tǒng)

1、嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)及其軟件開發(fā)概述及其軟件開發(fā)概述陳香2006.5.17xlanchen2006.5.17embedded operating systems2主要內(nèi)容主要內(nèi)容l嵌入式系統(tǒng)基本概念l嵌入式硬件的發(fā)展l嵌入式軟件及其開發(fā)l嵌入式操作系統(tǒng)及系統(tǒng)開發(fā)l典型嵌入式操作系統(tǒng)介紹l嵌入式操作系統(tǒng)選型xlanchen2006.5.17embedded operating systems3主要內(nèi)容主要內(nèi)容l嵌入式系統(tǒng)基本概念嵌入式系統(tǒng)基本概念l嵌入式硬件的發(fā)展l嵌入式軟件及其開發(fā)l嵌入式操作系統(tǒng)及系統(tǒng)開發(fā)l典型嵌入式操作系統(tǒng)介紹l嵌入式操作系統(tǒng)選型xlanchen

2、2006.5.17embedded operating systems4嵌入式系統(tǒng)無處不在嵌入式系統(tǒng)無處不在xlanchen2006.5.17embedded operating systems5嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)l嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)是微處理器、單片機(jī)、微處理器等的應(yīng)用技術(shù)，包含硬件系統(tǒng)和操作系統(tǒng)硬件系統(tǒng)和操作系統(tǒng)兩大部分。l嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)具有系統(tǒng)級(jí)應(yīng)用開發(fā)技術(shù)系統(tǒng)級(jí)應(yīng)用開發(fā)技術(shù)的基本特征。xlanchen2006.5.17embedded operating systems6什么是嵌入式系統(tǒng)：什么是嵌入式系統(tǒng)：來自來自ieee的定義的定義“embedded system

3、is devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants”.ieeel上述定義主要從應(yīng)用上加以定義?？梢钥闯觯呵度胧较到y(tǒng)是軟硬件的綜合體，還可以涵蓋機(jī)械等附屬裝置。xlanchen2006.5.17embedded operating systems7什么是嵌入式系統(tǒng)：什么是嵌入式系統(tǒng)：廣義上廣義上l嵌入式系統(tǒng)是一種應(yīng)用系統(tǒng)，它至少包含一個(gè)可編程的計(jì)算機(jī)（通常是某種形式的微控制器、微處理器或數(shù)字信號(hào)處理芯片（dsp）且使用該系統(tǒng)的人一般并未意識(shí)到該系統(tǒng)是基于計(jì)算機(jī)

4、的。xlanchen2006.5.17embedded operating systems8什么是嵌入式系統(tǒng)：什么是嵌入式系統(tǒng)： 國內(nèi)的經(jīng)典定義國內(nèi)的經(jīng)典定義l嵌入式系統(tǒng)是“以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，并且軟硬件可裁剪，適用于應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”l一般由嵌入式微處理器、外圍硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)以及用戶的應(yīng)用程序等部分組成，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)其他設(shè)備的控制、監(jiān)視或管理等功能。 xlanchen2006.5.17embedded operating systems9l可以從以下幾個(gè)方面來理解國內(nèi)對(duì)嵌入式系統(tǒng)的定義：1.嵌入式系統(tǒng)是面向用戶、面向產(chǎn)品

5、、面向應(yīng)用的，它必須與具體應(yīng)用相結(jié)合才會(huì)具有生命力、才更具有優(yōu)勢(shì)。即嵌入式系統(tǒng)是與應(yīng)用緊密結(jié)合的，它具有很強(qiáng)的專用性，必須結(jié)合實(shí)際系統(tǒng)需求進(jìn)行合理的裁減利用。xlanchen2006.5.17embedded operating systems102.嵌入式系統(tǒng)是將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)以及各個(gè)行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合后的產(chǎn)物。這就決定了它必然是一個(gè)技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識(shí)集成系統(tǒng)。所以，介入嵌入式系統(tǒng)行業(yè)，必須有一個(gè)正確的定位。例如lpalm os之所以在pda領(lǐng)域占有70以上的市場，就是因?yàn)槠淞⒆阌趥€(gè)人電子消費(fèi)品，著重發(fā)展圖形界面和多任務(wù)管理；l而風(fēng)河的vx

6、works之所以在火星車上得以應(yīng)用，則是因?yàn)槠涓邔?shí)時(shí)性和高可靠性。xlanchen2006.5.17embedded operating systems113.嵌入式系統(tǒng)必須根據(jù)應(yīng)用需求可對(duì)軟硬件進(jìn)行裁剪，滿足應(yīng)用系統(tǒng)的功能、可靠性、成本、體積等要求。所以，如果能建立相對(duì)通用的軟硬件基礎(chǔ)，然后在其上開發(fā)出適應(yīng)各種需要的系統(tǒng)，是一個(gè)比較好的發(fā)展模式。目前的嵌入式系統(tǒng)的核心往往是一個(gè)只有幾kb到幾十kb的微內(nèi)核，需要根據(jù)實(shí)際的使用進(jìn)行功能擴(kuò)展或者裁減，但是由于微內(nèi)核的存在，使得這種擴(kuò)展能夠非常順利地進(jìn)行。xlanchen2006.5.17embedded operating systems124.

7、同時(shí)還應(yīng)該看到，嵌入式系統(tǒng)本身還是一個(gè)外延極廣的名詞。凡是與產(chǎn)品結(jié)合在一起的具有嵌入式特點(diǎn)的控制系統(tǒng)都可以叫嵌入式系統(tǒng)，而且有時(shí)很難給它下一個(gè)準(zhǔn)確的定義。xlanchen2006.5.17embedded operating systems13嵌入式系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)嵌入式系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)l一般而言，嵌入式系統(tǒng)的構(gòu)架可以分成四個(gè)部分：l處理器、存儲(chǔ)器、輸入輸出(i/o)、軟件l多數(shù)嵌入式設(shè)備的應(yīng)用軟件和操作系統(tǒng)都緊密結(jié)合，在這里對(duì)其不加區(qū)分，這也是嵌入式系統(tǒng)和windows 系統(tǒng)的最大區(qū)別) 。軟件處理器存儲(chǔ)器輸入輸出xlanchen2006.5.17embedded operating syste

8、ms14嵌入式系統(tǒng)特點(diǎn)嵌入式系統(tǒng)特點(diǎn)l嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)同通用型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相比具有以下特點(diǎn)：1.嵌入式系統(tǒng)通常是面向特定應(yīng)用面向特定應(yīng)用的。嵌入式cpu與通用型的最大不同就是嵌入式cpu大多工作在為特定用戶群設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中，它通常都具有低功耗、體積小、集成度高等特點(diǎn)，能夠把通用cpu中許多由板卡完成的任務(wù)集成在芯片內(nèi)部，從而有利于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)趨于小型化，移動(dòng)能力大大增強(qiáng)，跟網(wǎng)絡(luò)的耦合也越來越緊密。xlanchen2006.5.17embedded operating systems152.嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件都必須高效率高效率地設(shè)計(jì)，量體裁衣、去除冗余，力爭在同樣的硅片面積上實(shí)現(xiàn)更高的性能，這

9、樣才能在具體應(yīng)用中對(duì)處理器的選擇更具有競爭力3.嵌入式系統(tǒng)和具體應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合在一起，它的升級(jí)換代也是和具體產(chǎn)品同步進(jìn)行，因此嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品一旦進(jìn)入市場，具有較長的生命周期具有較長的生命周期。xlanchen2006.5.17embedded operating systems164.為了提高執(zhí)行速度和系統(tǒng)可靠性，嵌入式系統(tǒng)中的軟件一般都固化固化在存儲(chǔ)器芯片或單片機(jī)本身中，而不是存貯于磁盤等載體中5.嵌入式系統(tǒng)本身不具備自舉開發(fā)能力不具備自舉開發(fā)能力，即使設(shè)計(jì)完成以后用戶通常也不能對(duì)其中的程序功能進(jìn)行修改，必須有一套開發(fā)工具和環(huán)境才能進(jìn)行開發(fā)。xlanchen2006.5.17embedded

10、 operating systems17主要內(nèi)容主要內(nèi)容l嵌入式系統(tǒng)基本概念：定義、體系結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)l嵌入式硬件的發(fā)展嵌入式硬件的發(fā)展l嵌入式軟件及其開發(fā)l嵌入式操作系統(tǒng)及系統(tǒng)開發(fā)l典型嵌入式操作系統(tǒng)介紹l嵌入式操作系統(tǒng)選型xlanchen2006.5.17embedded operating systems18嵌入式系統(tǒng)硬件嵌入式系統(tǒng)硬件l從硬件方面來講，各式各樣的嵌入式處理器是嵌入式系統(tǒng)硬件中的最核心的部分。l目前，世界上具有嵌入式功能特點(diǎn)的處理器已超過1000種，流行體系結(jié)構(gòu)包括mcu、mpu等30多個(gè)系列。l目前嵌入式處理器的尋址空間：可以從64kb到16mb，處理速度：最快可以達(dá)到20

11、00mips，封裝：從幾個(gè)引腳到幾百個(gè)引腳不等。xlanchen2006.5.17embedded operating systems19嵌入式系統(tǒng)硬件分類嵌入式系統(tǒng)硬件分類l目前來講，嵌入式處理器可以分成這樣一些類型l嵌入式微處理器（mpu） l嵌入式微控制器（mcu）l嵌入式dsp處理器 l嵌入式片上系統(tǒng)（soc） xlanchen2006.5.17embedded operating systems20嵌入式系統(tǒng)硬件分類嵌入式系統(tǒng)硬件分類l目前來講，嵌入式處理器可以分成這樣一些類型l嵌入式微處理器（嵌入式微處理器（mpu） l嵌入式微控制器（mcu） l嵌入式dsp處理器 l嵌入式片上系

12、統(tǒng)（soc） xlanchen2006.5.17embedded operating systems21嵌入式微處理嵌入式微處理mpulmpu（microprocessor unit）cpu lmpu是由通用計(jì)算機(jī)中的cpu演變而來的，在本質(zhì)上與通用計(jì)算機(jī)的cpu是一樣的，只是在具體的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)和功能上有所不同。l裝配在專門設(shè)計(jì)的電路板上，只保留跟嵌入式應(yīng)用緊密相關(guān)的功能部件，去除其他冗余功能部件，從而大幅減小系統(tǒng)的體積和功耗。l為了滿足嵌入式應(yīng)用的特殊需求，mpu在工作溫度、抗電磁干擾、可靠性方面一般都做了各種增強(qiáng) ，在功能上會(huì)失去一些在嵌入式領(lǐng)域不常用的功能單元xlanchen2006.5.

13、17embedded operating systems22l和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)相比，lmpu具有體積小、質(zhì)量輕、成本低、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，但是在電路板上必須包括rom、ram、總線接口、各種外設(shè)等器件，從而降低了系統(tǒng)的可靠性，技術(shù)保密性也比較差。l由于mpu及其存儲(chǔ)器、總線、外設(shè)等安裝在一塊電路板上，稱為單板計(jì)算機(jī)，如std-bus、pc104等。lmpu目前主要有：lintel x86、ibm powerpc、motorola 68k/coldfire、mips、arm、hitachi superh等系列xlanchen2006.5.17embedded operating systems23

14、典型嵌入式微處理器：典型嵌入式微處理器：arm系列系列l(wèi)arm（advanced risc machines）是arm公司的高性能、廉價(jià)、低功耗的risc處理器，適用于多種領(lǐng)域l如嵌入控制、消費(fèi)/教育類多媒體、dsp和移動(dòng)式應(yīng)用等。 larm公司將其硬件技術(shù)授權(quán)給世界上許多著名的半導(dǎo)體廠商，包括intel，ibm，lg，nec，sony，philps這樣的大公司。關(guān)于軟件系統(tǒng)的合伙人，則包括microsoft、sun等一系列著名公司xlanchen2006.5.17embedded operating systems24larm公司提供一系列cpu內(nèi)核、體系擴(kuò)展、微處理器和系統(tǒng)芯片方案。l由于

15、所有產(chǎn)品均采用一個(gè)通用的基本體系結(jié)構(gòu)，所以相同的軟件理論上可在所有產(chǎn)品中運(yùn)行l(wèi)目前，arm公司常見的處理器系列有：larm7、arm9、arm10、arm11等xlanchen2006.5.17embedded operating systems25典型嵌入式微處理器：典型嵌入式微處理器：mipslmips microprocessor without interlocked piped stages“無內(nèi)部互鎖流水線微處理器”l也是現(xiàn)在比較流行的一種risc處理器，其機(jī)制是盡量利用軟件辦法避免流水線中的數(shù)據(jù)相關(guān)問題l最早是在20世紀(jì)80年代初由美國斯坦福大學(xué)hennessy教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組

16、研制出來的l在嵌入式方面，僅次于arml應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋游戲機(jī)，移動(dòng)電話，數(shù)碼相機(jī)，atm，路由器，打印機(jī)，掌上電腦等等各個(gè)方面，非常廣泛xlanchen2006.5.17embedded operating systems26國內(nèi)的嵌入式微處理器：國內(nèi)的嵌入式微處理器：龍芯龍芯l中國科學(xué)院計(jì)算所研制l具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán) l龍芯1號(hào)：32位mips處理器l龍芯2號(hào)l龍芯3號(hào)l龍芯+linuxl我們希望：龍芯+minicore xlanchen2006.5.17embedded operating systems27手機(jī)的大概組成手機(jī)的大概組成 微處理器 bus rom or flash 鍵盤 無線電

17、信號(hào)發(fā)射與接收 lcd 部件 聲音設(shè)備 dsp 其他外設(shè) ram xlanchen2006.5.17embedded operating systems28嵌入式系統(tǒng)硬件分類嵌入式系統(tǒng)硬件分類l目前來講，嵌入式處理器可以分成這樣一些類型l嵌入式微處理器（mpu） l嵌入式微控制器（嵌入式微控制器（mcu） l嵌入式dsp處理器 l嵌入式片上系統(tǒng)（soc） xlanchen2006.5.17embedded operating systems29嵌入式微控制器嵌入式微控制器mcu（1）lmcu = microcontroller unit 一般又稱為單片機(jī)，即將整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一塊芯片中l(wèi)m

18、cu一般以某種微處理器內(nèi)核為核心，芯片內(nèi)部集成rom/eprom，總線，總線邏輯，定時(shí)器，i/o單元，串口，a/d,d/a，flash等各種必要功能和外設(shè) l為適應(yīng)不同的應(yīng)用需求，一般一個(gè)系列的單片機(jī)具有多種衍生產(chǎn)品，每種衍生產(chǎn)品的處理器內(nèi)核基本都是一樣的，不同的是存儲(chǔ)器和外設(shè)的配置及封裝xlanchen2006.5.17embedded operating systems30嵌入式微控制器嵌入式微控制器mcu（2）l與mpu相比，mcu的特點(diǎn)是單片化，體積大大減小，成本和功耗下降，可靠性提高l微控制器的片上資源一般比較豐富，適合于比較簡單的控制過程（得名的來由）xlanchen2006.5.

19、17embedded operating systems31嵌入式微控制器嵌入式微控制器mcu（3）l代表性的通用系列l(wèi)intel 8051，p51xa，mcs系列，motorola 68300等等l半通用系列l(wèi)支持usb接口的mcu 8xc930/932、c540、c541l支持i2c、can-bus、lcd的mcul等等 xlanchen2006.5.17embedded operating systems32嵌入式系統(tǒng)硬件分類嵌入式系統(tǒng)硬件分類l目前來講，嵌入式處理器可以分成這樣一些類型l嵌入式微控制器（mcu） l嵌入式微處理器（mpu） l嵌入式嵌入式dsp處理器處理器 l嵌入式片上

20、系統(tǒng)（soc） xlanchen2006.5.17embedded operating systems33嵌入式嵌入式dsp處理器處理器edspledsp = embedded digital signal processor ldsp在運(yùn)算量較大（特別是向量運(yùn)算、指針線性尋址很多）的場合發(fā)揮重要作用 l對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和指令進(jìn)行了特殊設(shè)計(jì)，使其適合與執(zhí)行dsp算法，編譯效率較高，指令執(zhí)行速度也較高 l除了數(shù)字濾波，fft等之外，dsp處理器在各種帶有智能邏輯的產(chǎn)品，生物信息識(shí)別終端，實(shí)時(shí)語音編碼解碼系統(tǒng)中都得到了廣泛的應(yīng)用l代表性的產(chǎn)品是texas instruments公司的tms320系列和m

21、otorola的dsp56000系列 xlanchen2006.5.17embedded operating systems34嵌入式系統(tǒng)硬件分類嵌入式系統(tǒng)硬件分類l目前來講，嵌入式處理器可以分成這樣一些類型l嵌入式微控制器（mcu） l嵌入式微處理器（mpu） l嵌入式dsp處理器 l嵌入式片上系統(tǒng)（嵌入式片上系統(tǒng)（soc） xlanchen2006.5.17embedded operating systems35嵌入式片上系統(tǒng)嵌入式片上系統(tǒng)soc（1）lsoc = system on chip l隨著vlsi技術(shù)的發(fā)展，在一個(gè)硅片上可以包括cpu，各種外設(shè)控制器（如網(wǎng)絡(luò)控制器、lcd控制器

22、等）等多個(gè)功能單元，構(gòu)成一個(gè)完整的復(fù)雜硬件系統(tǒng)，這就是嵌入式片上系統(tǒng) l嵌入式處理器內(nèi)核可以作為soc的一種標(biāo)準(zhǔn)庫，與其他嵌入式系統(tǒng)外設(shè)一樣，成為vlsi設(shè)計(jì)中的一種標(biāo)準(zhǔn)器件，用vhdl等語言描述，存儲(chǔ)在器件庫中l(wèi)用戶只需定義出其整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，仿真通過后，就可以將設(shè)計(jì)圖交給半導(dǎo)體工廠制作xlanchen2006.5.17embedded operating systems36嵌入式片上系統(tǒng)嵌入式片上系統(tǒng)soc（2）l這樣，整個(gè)嵌入式系統(tǒng)大部分都可以集成到一塊或幾塊芯片中去，系統(tǒng)電路板將變得很簡潔，對(duì)減小體積和功耗，提高可靠性非常有利lsoc可以分為通用和專用兩類，市場份額比較小 xlanche

23、n2006.5.17embedded operating systems37主要內(nèi)容主要內(nèi)容l嵌入式系統(tǒng)基本概念l嵌入式硬件的發(fā)展l嵌入式軟件及其開發(fā)嵌入式軟件及其開發(fā)l嵌入式操作系統(tǒng)及系統(tǒng)開發(fā)l典型嵌入式操作系統(tǒng)介紹l嵌入式操作系統(tǒng)選型xlanchen2006.5.17embedded operating systems38嵌入式系統(tǒng)的軟件嵌入式系統(tǒng)的軟件l簡單的嵌入式應(yīng)用l若嵌入式系統(tǒng)的功能需求比較簡單，如電動(dòng)玩具、空調(diào)、冰箱等，則嵌入式系統(tǒng)軟件只需完成較簡單的功能，就不需要嵌入式操作系統(tǒng)的支持。l如：基于8051的應(yīng)用l兒童玩具、汽車系統(tǒng)等等l復(fù)雜的嵌入式應(yīng)用l若功能比較復(fù)雜，需要網(wǎng)絡(luò)功

24、能、存儲(chǔ)器管理、進(jìn)程/線程管理等，則通過嵌入式操作系統(tǒng)的幫助，可以加快嵌入式系統(tǒng)軟件的開發(fā)進(jìn)度和可靠性。xlanchen2006.5.17embedded operating systems39簡單的嵌入式應(yīng)用簡單的嵌入式應(yīng)用l簡單的嵌入式應(yīng)用不需要使用操作系統(tǒng)l當(dāng)系統(tǒng)上電后，main函數(shù)將被調(diào)用，首先初始化，然后進(jìn)入循環(huán)直到系統(tǒng)停電或者出現(xiàn)重大錯(cuò)誤。l超級(jí)循環(huán)void main(void)/prepare for function xx_init();while(1) x();xlanchen2006.5.17embedded operating systems40簡單的嵌入式應(yīng)用的開發(fā)過程

25、簡單的嵌入式應(yīng)用的開發(fā)過程l簡單的嵌入式應(yīng)用的開發(fā)過程l在個(gè)人電腦上配置交叉開發(fā)環(huán)境、安裝仿真器，編寫程序，交叉編譯，在仿真器上運(yùn)行測試并修改直到軟件滿足需求；l利用面包板開發(fā)和調(diào)試軟、硬件l利用編程器將軟件燒到開發(fā)好的系統(tǒng)中進(jìn)行現(xiàn)場運(yùn)行測試xlanchen2006.5.17embedded operating systems41主要內(nèi)容主要內(nèi)容l嵌入式系統(tǒng)基本概念l嵌入式硬件的發(fā)展l嵌入式軟件及其開發(fā)l嵌入式操作系統(tǒng)及系統(tǒng)開發(fā)嵌入式操作系統(tǒng)及系統(tǒng)開發(fā)l典型嵌入式操作系統(tǒng)介紹l嵌入式操作系統(tǒng)選型xlanchen2006.5.17embedded operating systems42嵌入式操作

26、系統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)l簡單的說，嵌入式操作系統(tǒng)就是支持嵌入式系統(tǒng)工作的操作系統(tǒng)。在本質(zhì)上與通用的操作系統(tǒng)沒有太大的區(qū)別，一般用于比較復(fù)雜的嵌入式系統(tǒng)中，例如l手機(jī)、pda等電子類消費(fèi)產(chǎn)品l機(jī)頂盒、路由器等l對(duì)嵌入式系統(tǒng)的硬件有較高的要求xlanchen2006.5.17embedded operating systems43基于嵌入式操作系統(tǒng)的嵌入式應(yīng)用開基于嵌入式操作系統(tǒng)的嵌入式應(yīng)用開發(fā)發(fā)1.確定需求2.根據(jù)需求選擇合適的硬件l硬實(shí)時(shí)/軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)？l什么處理器？哪些輔助硬件？3.選擇嵌入式操作系統(tǒng)4.選擇開發(fā)平臺(tái)l編程語言、軟件開發(fā)工具l實(shí)際的開發(fā)平臺(tái)包括硬件開發(fā)平臺(tái)、操作系統(tǒng)、編程語言以及軟

27、件開發(fā)工具xlanchen2006.5.17embedded operating systems445.編寫并優(yōu)化代碼l一般在主機(jī)系統(tǒng)上進(jìn)行開發(fā)和優(yōu)化工作。l代碼優(yōu)化主要在軟件執(zhí)行速度和軟件尺寸之間取得平衡，滿足嵌入式系統(tǒng)對(duì)速度和存儲(chǔ)空間的限制。在嵌入式開發(fā)中，一般需要避免使用大型的軟件庫，避免使用遞歸編程，減少堆棧的消耗。6.在模擬器或者開發(fā)板上調(diào)試xlanchen2006.5.17embedded operating systems45嵌入式軟件系統(tǒng)的指標(biāo)嵌入式軟件系統(tǒng)的指標(biāo)l尺寸l滿足硬件限制l實(shí)時(shí)性l硬實(shí)時(shí)，軟實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)系統(tǒng) l網(wǎng)絡(luò)能力l人機(jī)交互能力xlanchen2006.5.17

28、embedded operating systems46嵌入式系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性嵌入式系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性l嵌入式系統(tǒng)一般具有實(shí)時(shí)的特點(diǎn)。所謂實(shí)時(shí)系統(tǒng)是指在這種系統(tǒng)中，l一個(gè)優(yōu)先級(jí)高的任務(wù)能夠得到立即的、沒有延遲的服務(wù)，不需要等待任何其他優(yōu)先級(jí)低的任務(wù)，一旦它得到cpu的使用權(quán)，將一直執(zhí)行直到工作結(jié)束或者出現(xiàn)更高級(jí)別的進(jìn)程。l為了滿足這樣的需求，嵌入式操作系統(tǒng)必須具有高效的中斷處理能力和高效的io能力xlanchen2006.5.17embedded operating systems47嵌入式操作系統(tǒng)分類嵌入式操作系統(tǒng)分類l硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)l確保系統(tǒng)中的關(guān)鍵任務(wù)在確定的時(shí)間得到響應(yīng)，不能有失敗的情況，否則會(huì)出現(xiàn)

29、嚴(yán)重后果 l軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)l設(shè)計(jì)的時(shí)候是有響應(yīng)時(shí)間要求的，但是偶爾某些任務(wù)的響應(yīng)時(shí)間超過這個(gè)限制也不會(huì)有嚴(yán)重的后果 l非實(shí)時(shí)系統(tǒng)l無響應(yīng)時(shí)間的要求xlanchen2006.5.17embedded operating systems48實(shí)時(shí)系統(tǒng)的幾個(gè)指標(biāo)實(shí)時(shí)系統(tǒng)的幾個(gè)指標(biāo)l預(yù)測反應(yīng)時(shí)間l可調(diào)度性l強(qiáng)負(fù)載下的穩(wěn)定性xlanchen2006.5.17embedded operating systems49預(yù)測反應(yīng)時(shí)間預(yù)測反應(yīng)時(shí)間l在工業(yè)控制系統(tǒng)中，實(shí)時(shí)可定義為系統(tǒng)對(duì)某事件響應(yīng) 時(shí)間的可預(yù)測性。l一個(gè)事件發(fā)生后，系統(tǒng)須在一個(gè)可準(zhǔn)確預(yù)見的時(shí)間范圍內(nèi)作出反應(yīng)。 xlanchen2006.5.17embedd

30、ed operating systems50可調(diào)度性可調(diào)度性l實(shí)時(shí)任務(wù)具有時(shí)限要求，調(diào)度實(shí)時(shí)任務(wù)時(shí)，需要判斷是否每個(gè)任務(wù)的執(zhí)行都能夠在其截止期限內(nèi)完成。l如果每個(gè)任務(wù)的執(zhí)行都能夠在其截止期限內(nèi)完成，則稱該調(diào)度是可行的l可調(diào)度性判定(或稱調(diào)度可行性判定)就是判定給定的n個(gè)實(shí)時(shí)任務(wù)在應(yīng)用某種調(diào)度算法的前提下能否產(chǎn)生一個(gè)可行的調(diào)度。l調(diào)度算法的設(shè)計(jì)要盡可能滿足任務(wù)可調(diào)度性的要求 xlanchen2006.5.17embedded operating systems51強(qiáng)負(fù)載下的穩(wěn)定性強(qiáng)負(fù)載下的穩(wěn)定性l實(shí)時(shí)穩(wěn)定性隨著系統(tǒng)的負(fù)載有所不同l當(dāng)系統(tǒng)的負(fù)載變得很大時(shí)，如果系統(tǒng)不能保證所有任務(wù)的時(shí)間要求，應(yīng)當(dāng)能

31、使其中一部分關(guān)鍵任務(wù)始終滿足時(shí)限要求xlanchen2006.5.17embedded operating systems52主要內(nèi)容主要內(nèi)容l嵌入式系統(tǒng)基本概念l嵌入式硬件的發(fā)展l嵌入式軟件及其開發(fā)l嵌入式操作系統(tǒng)及系統(tǒng)開發(fā)l典型嵌入式操作系統(tǒng)介紹典型嵌入式操作系統(tǒng)介紹l嵌入式操作系統(tǒng)選型xlanchen2006.5.17embedded operating systems53嵌入式操作系統(tǒng)一覽嵌入式操作系統(tǒng)一覽xlanchen2006.5.17embedded operating systems54常見嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)常見嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)lrtlinux及其他嵌入式實(shí)時(shí)linuxluc

32、/os iilwind river systems公司的vxworkslqnx software systems公司的qnx。 lpsoslos/9lvrtxlecosxlanchen2006.5.17embedded operating systems55常見嵌入式非實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)常見嵌入式非實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) lmicrosoft公司的windows ce、embedded windows xp lpalm公司的palm os lsymbian公司的epoc l一些嵌入式linux系統(tǒng)xlanchen2006.5.17embedded operating systems56幾款典型的嵌入式操作系統(tǒng)

33、介紹幾款典型的嵌入式操作系統(tǒng)介紹luc/os iilthreadxlwindows系列的嵌入式操作系統(tǒng)lvxworksl嵌入式linuxxlanchen2006.5.17embedded operating systems57幾款典型的嵌入式操作系統(tǒng)介紹幾款典型的嵌入式操作系統(tǒng)介紹luc/os iilthreadxlwindows系列的嵌入式操作系統(tǒng)lvxworksl嵌入式linuxxlanchen2006.5.17embedded operating systems58uc/os iil免費(fèi)的公開源碼實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) l內(nèi)核提供任務(wù)調(diào)度和管理、時(shí)鐘管理、任務(wù)間同步與通信、內(nèi)存管理和中斷服務(wù)等功能

34、l最多支持64個(gè)任務(wù)，分別對(duì)應(yīng)優(yōu)先級(jí)063，其中0為最高優(yōu)先級(jí) l可剝奪實(shí)時(shí)多任務(wù)內(nèi)核 l調(diào)度工作的內(nèi)容分為兩部分：最高優(yōu)先級(jí)任務(wù)的尋找和任務(wù)切換 xlanchen2006.5.17embedded operating systems59l內(nèi)核是針對(duì)實(shí)時(shí)系統(tǒng)的要求來設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的，相對(duì)比較簡單，可以滿足較高的實(shí)時(shí)性要求 l但是沒有網(wǎng)絡(luò)功能和文件系統(tǒng)，對(duì)于像媒體播放、需要網(wǎng)絡(luò)和圖形界面支持的應(yīng)用就比較差xlanchen2006.5.17embedded operating systems60幾款典型的嵌入式操作系統(tǒng)介紹幾款典型的嵌入式操作系統(tǒng)介紹luc/os iilthreadxlwindows系列

35、的嵌入式操作系統(tǒng)lvxworksl嵌入式linuxxlanchen2006.5.17embedded operating systems61threadx操作系統(tǒng)操作系統(tǒng) l只需要很小的存儲(chǔ)器容量（最低5k） l硬實(shí)時(shí)的處理能力 l有功能強(qiáng)大的專門的開發(fā)調(diào)試支持工具 l支持了市場上絕大部分的cpu l同樣也是商業(yè)化的操作系統(tǒng) xlanchen2006.5.17embedded operating systems62幾款典型的嵌入式操作系統(tǒng)介紹幾款典型的嵌入式操作系統(tǒng)介紹luc/os iilthreadxlwindows系列的嵌入式操作系統(tǒng)系列的嵌入式操作系統(tǒng)lvxworksl嵌入式linuxx

36、lanchen2006.5.17embedded operating systems63更強(qiáng)的功能筆記本筆記本pc 復(fù)雜的文檔編輯和讀寫 桌面鍵盤輸入 鍵盤和鼠標(biāo)輸入法 完整的.net framework 支持平板電腦平板電腦 復(fù)雜的文檔編輯和讀寫 桌面鍵盤輸入 支持?jǐn)?shù)字墨水 可以支持鍵盤，也可以把鍵盤拿走 鍵盤、鼠標(biāo)、數(shù)字墨水和語音輸入 完整的 .net framework支持 提供筆，數(shù)字墨水，手寫和語音識(shí)別api小型個(gè)人產(chǎn)小型個(gè)人產(chǎn)品品 單向網(wǎng)絡(luò) 信息消費(fèi)smartphone 信息消費(fèi) 基本數(shù)據(jù)瀏覽 把pda融入電話 可以與exchange交互 .net compact framewor

37、k asp.net 移動(dòng)控件pocket pc 信息消費(fèi) 瀏覽和輸入數(shù)據(jù) 把電話融入pda 可以與office, exchange和sql server交互 .net compact framework asp.net 移動(dòng)控件微軟的移動(dòng)平臺(tái)微軟的移動(dòng)平臺(tái)xlanchen2006.5.17embedded operating systems64windows embedded 家族家族xlanchen2006.5.17embedded operating systems65windows cel主要用于pda，smartphone等個(gè)人手持終端上 l支持多線程 l支持多種軟硬件l最大的特點(diǎn)就是

38、能提供與pc 機(jī)類似的圖形界面和主要的應(yīng)用程序 l地道的商業(yè)操作系統(tǒng)xlanchen2006.5.17embedded operating systems66windows ce（2）l主要模塊 l內(nèi)核模塊：支持進(jìn)程和線程處理及內(nèi)存管理等基本服務(wù) l內(nèi)核系統(tǒng)調(diào)用接口模塊：運(yùn)行應(yīng)用程序訪問操作系統(tǒng)提供的服務(wù)l文件系統(tǒng)模塊：支持dos，fat等格式的文件系統(tǒng)l圖形窗口和事件子系統(tǒng)模塊：控制圖形顯示，并提供windows gui界面l通信模塊：運(yùn)行同其他設(shè)備進(jìn)行信息交換xlanchen2006.5.17embedded operating systems67幾款典型的嵌入式操作系統(tǒng)介紹幾款典型的嵌入

39、式操作系統(tǒng)介紹luc/os iilthreadxlwindows系列的嵌入式操作系統(tǒng)lvxworksl嵌入式linuxxlanchen2006.5.17embedded operating systems68vxworks嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) lvxworks 是風(fēng)河（windriver）公司開發(fā)的一款商用硬實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)l支持主流的32位cpu，包括lx86、 68k、powerpc、mips、arm等l基于微內(nèi)核結(jié)構(gòu)，由400多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的，短小精悍的目標(biāo)模塊組成，可裁剪性和可配置性相當(dāng)出色xlanchen2006.5.17embedded operating systems

40、69vxworksl主要思想：在嵌入式系統(tǒng)中最大限度地實(shí)現(xiàn)內(nèi)核的時(shí)間可預(yù)測性，根據(jù)用戶定義的任務(wù)優(yōu)先級(jí)對(duì)任務(wù)實(shí)現(xiàn)調(diào)度。l給用戶最大的控制權(quán)xlanchen2006.5.17embedded operating systems70vxworkslvxworks的基本構(gòu)成模塊包括以下部分 ：l高效實(shí)時(shí)微內(nèi)核wind：vxworks實(shí)時(shí)微內(nèi)核wind以靈活性和可配置性為設(shè)計(jì)目標(biāo)，它主要包括l基于優(yōu)先級(jí)的任務(wù)調(diào)度l任務(wù)同步和通信l中斷處理l定時(shí)器l內(nèi)存管理 l兼容posix實(shí)時(shí)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)xlanchen2006.5.17embedded operating systems71li/o處理系統(tǒng)：vxwor

41、ks提供與ansic兼容的i/o處理系統(tǒng)，主要包括lunix緩沖i/o處理系統(tǒng)，和l面向?qū)崟r(shí)的異步i/o處理系統(tǒng)l本機(jī)文件系統(tǒng)l網(wǎng)絡(luò)處理模塊：vxworks網(wǎng)絡(luò)處理模塊能與許多運(yùn)行其他協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，如tcp/ip、nfs、udp、snmp、ftp等xlanchen2006.5.17embedded operating systems72 l虛擬內(nèi)存模塊vxvmi：vxvmi主要用于對(duì)指定內(nèi)存區(qū)的保護(hù)，如內(nèi)存塊只讀等 l共享內(nèi)存模塊vxmp：主要用于多處理器行運(yùn)行任務(wù)之間的共享信號(hào)量、消息隊(duì)列、內(nèi)存塊管理 l板級(jí)支持包bsp：提供各種硬件的初始化、中斷的建立、定時(shí)器、內(nèi)存映象 xlanch

42、en2006.5.17embedded operating systems73vxworks的評(píng)價(jià)的評(píng)價(jià)lvxworks是一款非常出色的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，但是它是不公開源碼的商業(yè)化操作系統(tǒng)，價(jià)格比較高l為追求系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性而設(shè)計(jì)的，并不是以通用os為設(shè)計(jì)目標(biāo)。l去掉了一些os模塊，因?yàn)檫@些模塊在某種程度上會(huì)影響系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性 （如在內(nèi)存管理中沒有采用頁面管理模式，采用的是平板式內(nèi)存）。xlanchen2006.5.17embedded operating systems74l任務(wù)調(diào)度采用的是基于優(yōu)先級(jí)的搶占式任務(wù)調(diào)度模式，優(yōu)先級(jí)分256級(jí)(0-255)l用戶可以動(dòng)態(tài)的改變優(yōu)先級(jí)，但是這種做法不提

43、倡l用戶可以鎖定一個(gè)任務(wù)使它不被更高的任務(wù)或中斷搶占l允許使用固定優(yōu)先級(jí)響應(yīng)時(shí)間來檢查任務(wù)調(diào)度的性能xlanchen2006.5.17embedded operating systems75l資源共享和優(yōu)先級(jí)繼承機(jī)制l采用最優(yōu)化的上下文切換和中斷返回機(jī)制.l內(nèi)核從不禁止非屏蔽中斷 nmi (non-maskable interrupts)xlanchen2006.5.17embedded operating systems76vxworks缺點(diǎn)缺點(diǎn)l缺少某些os特性l保證時(shí)限要求是設(shè)計(jì)者自己的任務(wù)(系統(tǒng)的靈活性帶來的弊端)l不支持很多應(yīng)用和apis(只支持部分posix標(biāo)準(zhǔn)的函數(shù)集)l盡管采用

44、了平板式內(nèi)存管理，但是由于內(nèi)存的動(dòng)態(tài)分配，仍然存在內(nèi)存段，這樣仍然存在時(shí)間上的不可預(yù)測性xlanchen2006.5.17embedded operating systems77l應(yīng)用領(lǐng)域主要局限在對(duì)實(shí)時(shí)性要求較嚴(yán)格的硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)中l(wèi)帶給用戶最大的控制權(quán)的同時(shí)，用戶對(duì)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性調(diào)度責(zé)任也更大xlanchen2006.5.17embedded operating systems78tornado 集成開發(fā)環(huán)境集成開發(fā)環(huán)境 xlanchen2006.5.17embedded operating systems79gdb 調(diào)試工具調(diào)試工具xlanchen2006.5.17embedded opera

45、ting systems80windview 多任務(wù)多任務(wù)跟蹤和跟蹤和觀察觀察工具工具xlanchen2006.5.17embedded operating systems81幾款典型的嵌入式操作系統(tǒng)介紹幾款典型的嵌入式操作系統(tǒng)介紹luc/os iilthreadxlwindows系列的嵌入式操作系統(tǒng)lvxworksl嵌入式嵌入式linux xlanchen2006.5.17embedded operating systems82將將linux嵌入到嵌入到xlanchen2006.5.17embedded operating systems83xlanchen2006.5.17embedded

46、 operating systems84linux簡介簡介l什么是linuxllinux發(fā)展簡史llinux系統(tǒng)的好處llinux系統(tǒng)組成llinux版本xlanchen2006.5.17embedded operating systems85什么是什么是linux？llinux是一個(gè)類似unix（unix-like）的操作系統(tǒng)，在1991年發(fā)行了它的第一個(gè)版本l在不同的語境下，“l(fā)inux”具有不同的內(nèi)涵，例如：llinux內(nèi)核、linux系統(tǒng)或linux開發(fā)套件等術(shù)語。l嚴(yán)格來說，linux指的是linux torvalds維護(hù)的（及通過主要和鏡像網(wǎng)站發(fā)布的）內(nèi)核。lgnu/linuxlg

47、nu/linux的擁護(hù)者們認(rèn)為，linux僅僅是指linux內(nèi)核，而整個(gè)linux系統(tǒng)的大部分都建立在gnu軟件之上。xlanchen2006.5.17embedded operating systems86linux發(fā)展簡史發(fā)展簡史l1991年11月，芬蘭赫爾辛基大學(xué)的學(xué)生 linus torvalds寫了個(gè)小程序，取名為linux，放在互聯(lián)網(wǎng)上。他表達(dá)了一個(gè)愿望，希望借此搞出一個(gè)操作系統(tǒng)的“內(nèi)核”來，這完全是一個(gè)偶然事件l1993，在一批高水平黑客的參與下，誕生了linux 1.0 版 l1994年，linux 的第一個(gè)商業(yè)發(fā)行版 slackware 問世xlanchen2006.5.17

48、embedded operating systems87 l1996年，美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)局的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室確認(rèn) linux 版本 1.2.13（由 open linux 公司打包）符合 posix 標(biāo)準(zhǔn)l2001年，linux2.4版內(nèi)核發(fā)布 l2003年，linux2.6版內(nèi)核發(fā)布lxlanchen2006.5.17embedded operating systems88名詞解釋名詞解釋lposixportable operating system interface standard中文：可移植操作系統(tǒng)接口標(biāo)準(zhǔn)由ieee制訂，并由iso接受為國際標(biāo)準(zhǔn)。lieeeinstitute for

49、 electrical and electronic engineers中文：電氣電子工程師學(xué)會(huì)美lisointernational organization for standardization中文：國際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定各行各業(yè)各種產(chǎn)品和服務(wù)的技術(shù)規(guī)范（國際標(biāo)準(zhǔn)）xlanchen2006.5.17embedded operating systems89linux操作系統(tǒng)的主要內(nèi)容操作系統(tǒng)的主要內(nèi)容 llinux是免費(fèi)的、源代碼開放的、符合posix標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的操作系統(tǒng) l擁有現(xiàn)代操作系統(tǒng)具有的所有內(nèi)容，例如 l搶占式多任務(wù)處理，支持多用戶l內(nèi)存保護(hù)，l支持smp，支持tcp/ip，l支持絕大多

50、數(shù)的32位和64位cpu 等l還有一些其他操作系統(tǒng)沒有的特色，比如 lnfs，vfs，高效的ext系列文件系統(tǒng)等xlanchen2006.5.17embedded operating systems90linux版本版本llinux的內(nèi)核版本l幾種流行的linux發(fā)行版本xlanchen2006.5.17embedded operating systems91linux的內(nèi)核版本的內(nèi)核版本llinux內(nèi)核版本是由linus torvalds作為總體協(xié)調(diào)人的linux開發(fā)小組（分布在各個(gè)國家的近百位高手）開發(fā)出的系統(tǒng)內(nèi)核的版本號(hào) llinux內(nèi)核采用的是雙樹系統(tǒng)l一棵是穩(wěn)定樹，主要用于發(fā)行l(wèi)另一

51、棵是非穩(wěn)定樹或稱為開發(fā)樹，用于產(chǎn)品開發(fā)和改進(jìn) llinux內(nèi)核版本號(hào)由3位數(shù)字組成l r.x.y第1位數(shù)字r為主版本號(hào) 第2位數(shù)字x為說明版本類型的次版本號(hào)，如果x為偶數(shù)，則表示為產(chǎn)品化版本，為奇數(shù)時(shí)表示為實(shí)驗(yàn)版本 第3位數(shù)字y為修改號(hào)，表示錯(cuò)誤修補(bǔ)的次數(shù) xlanchen2006.5.17embedded operating systems92幾種流行的幾種流行的linux發(fā)行版本發(fā)行版本xlanchen2006.5.17embedded operating systems93linux系統(tǒng)的好處系統(tǒng)的好處l支持多種cpulx86, arm, mips, sh, i960, ppc, etc

52、.l開放源代碼（open source）l強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能l可移植性l使用gnu toolsxlanchen2006.5.17embedded operating systems94l一個(gè)新潮，非常穩(wěn)定，多用戶，多任務(wù)的環(huán)境 l標(biāo)準(zhǔn)的平臺(tái) l無法超越的計(jì)算能力，可移動(dòng)性和適應(yīng)性 l先進(jìn)的圖形用戶界面 l幾十個(gè)異常出色而且免費(fèi)的桌面應(yīng)用程序 l成千上萬個(gè)免費(fèi)的工具和應(yīng)用小程序 l幾百上千個(gè)專業(yè)程序由全世界的無數(shù)研究人員編制，覆蓋了天文，信息技術(shù)，化學(xué)，物理，工程，語言，生物等各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域xlanchen2006.5.17embedded operating systems95l一個(gè)真正杰出的學(xué)習(xí)系

53、統(tǒng) l很多頂級(jí)的系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)，友好的編程語言及編程工具都免費(fèi)包含在操作系統(tǒng)里面 l病毒入侵，計(jì)算機(jī)的“后門”，軟件提供商的“特別要求”，強(qiáng)迫性的軟件升級(jí)，專有的文件格式，軟件使用許可證和市場策略，產(chǎn)品注冊(cè)登記，高得驚人的軟件價(jià)格，等等 -linux都沒有l(wèi)linux操作系統(tǒng)平臺(tái)保證它的“永久性”l一個(gè)技術(shù)快速更新的平臺(tái)xlanchen2006.5.17embedded operating systems96嵌入式嵌入式linux介紹介紹l什么是嵌入式linuxl嵌入式linux的典型應(yīng)用l嵌入式linux的分類l常見的嵌入式linuxxlanchen2006.5.17embedded oper

54、ating systems97什么是嵌入式什么是嵌入式linuxl嵌入式linux內(nèi)核l為特殊的硬件配置、或?yàn)榱酥С痔貏e的應(yīng)用而經(jīng)過特別的裁剪的修改過的linux內(nèi)核l通常具有不同于工作站與服務(wù)器的內(nèi)核配置l嵌入式linux系統(tǒng)l基于linux內(nèi)核的嵌入式系統(tǒng)l嵌入式linux發(fā)行套件l開發(fā)嵌入式linux系統(tǒng)的平臺(tái)l各種為了在嵌入式系統(tǒng)中使用而剪裁過的應(yīng)用軟件xlanchen2006.5.17embedded operating systems98嵌入式嵌入式linux的典型應(yīng)用的典型應(yīng)用xlanchen2006.5.17embedded operating systems99嵌入式嵌入式l

55、inux的分類的分類l分類依據(jù)包括：l應(yīng)用的市場l嵌入式系統(tǒng)的規(guī)模l時(shí)限（即實(shí)時(shí)）要求l網(wǎng)絡(luò)能力l與用戶交互能力l等xlanchen2006.5.17embedded operating systems100嵌入式嵌入式linux的分類的分類1市場市場l根據(jù)應(yīng)用的市場來劃分l航空航天、汽車系統(tǒng)、消費(fèi)性電子產(chǎn)品、電信等l無法為所指的系統(tǒng)提供額外的信息xlanchen2006.5.17embedded operating systems101嵌入式嵌入式linux的分類的分類2規(guī)模規(guī)模l嵌入式系統(tǒng)的規(guī)模由一些不同的因素來決定，首先實(shí)際的尺寸大小l有些系統(tǒng)的尺寸可能相當(dāng)大，例如那些用來構(gòu)建集群的產(chǎn)品

56、l有些卻非常小，例如ibm制造的linux手表l最重要的是，嵌入式系統(tǒng)的規(guī)模與系統(tǒng)中各個(gè)電子原件的屬性有關(guān)，如cpu的運(yùn)算速度、ram容量、永久性存儲(chǔ)器的容量xlanchen2006.5.17embedded operating systems102嵌入式嵌入式linux的分類的分類2電子元件的規(guī)模電子元件的規(guī)模l根據(jù)嵌入式系統(tǒng)的電子元件的規(guī)模分類，包括l小型、中型、大型l小型系統(tǒng)的特性是：低運(yùn)算能力的cpu，并且可以使用至少2mb的rom和4mb的ram。對(duì)于更小的系統(tǒng)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)也許不用操作系統(tǒng)或者使用其他的操作系統(tǒng)更加合適，因?yàn)閷inux嵌入到這樣的系統(tǒng)中比較費(fèi)功夫xlanchen200

57、6.5.17embedded operating systems103嵌入式嵌入式linux的分類的分類2電子元件的規(guī)模電子元件的規(guī)模l中型系統(tǒng)的特性是：中等運(yùn)算能力的cpu，并且可以使用大約32mb的rom和64mb的ram。l大多數(shù)以linux構(gòu)建的消費(fèi)性產(chǎn)品皆屬此類，包括pda、mp3播放器，娛樂系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。l有些產(chǎn)品可能會(huì)包含如下形式的輔助存儲(chǔ)器：固態(tài)硬盤（以ram芯片制成的硬盤）、快閃存儲(chǔ)卡甚至是傳統(tǒng)的硬盤。xlanchen2006.5.17embedded operating systems104嵌入式嵌入式linux的分類的分類2電子元件的規(guī)模電子元件的規(guī)模l大型系統(tǒng)的特性

58、是：使用運(yùn)算能力強(qiáng)大的cpu，或是使用多個(gè)cpu并且可以使用大量的ram和永久性存儲(chǔ)器通常，這類系統(tǒng)需要進(jìn)行大量計(jì)算來完成特定的任務(wù)。l例如大型的電信交換機(jī)以及飛行仿真器。xlanchen2006.5.17embedded operating systems105嵌入式嵌入式linux的分類的分類3實(shí)時(shí)要求實(shí)時(shí)要求l根據(jù)嵌入式系統(tǒng)的時(shí)限要求，可以分為l嚴(yán)格時(shí)限的要求：系統(tǒng)必須在預(yù)定的時(shí)間之內(nèi)作出反應(yīng)，否則會(huì)發(fā)生災(zāi)難事件。即硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)l軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)像音頻、視頻流系統(tǒng)往往是軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)，因?yàn)樵撓到y(tǒng)一時(shí)的失誤并不會(huì)造成無法彌補(bǔ)的災(zāi)難。但仍然應(yīng)當(dāng)被設(shè)計(jì)為具備嚴(yán)格的時(shí)間要求l寬松的時(shí)限的要求比較泛，不過他們

59、一般會(huì)被應(yīng)用在需要及時(shí)（或適時(shí)）作出響應(yīng)但不必立即完成的系統(tǒng)上。這樣的系統(tǒng)雖然比較慢，但是不會(huì)影響最后結(jié)果xlanchen2006.5.17embedded operating systems106基于基于linux的嵌入式操作系統(tǒng)的嵌入式操作系統(tǒng)luclinuxlarmlinuxlrt-linux/rtailembedixlblue cat linuxlhard hat linuxl等等xlanchen2006.5.17embedded operating systems107基于基于linux的嵌入式操作系統(tǒng)的嵌入式操作系統(tǒng)luclinux（以后專門介紹）（以后專門介紹）larmlinux

60、（以后專門介紹）（以后專門介紹）lrt-linux/rtailembedixlblue cat linuxlhard hat linuxl等等xlanchen2006.5.17embedded operating systems108基于基于linux的嵌入式操作系統(tǒng)的嵌入式操作系統(tǒng)luclinuxlarmlinuxlrt-linux/rtailembedixlblue cat linuxlhard hat linuxl等等xlanchen2006.5.17embedded operating systems109支持硬實(shí)時(shí)的支持硬實(shí)時(shí)的linux：rt-linux/rtailrt-linux