ARM微控制器與嵌入式系統(tǒng) 課件 39 STM32嵌入式操作系統(tǒng)介紹

STM32嵌入式操作系統(tǒng)介紹主講教師：吳友蘭常見的操作系統(tǒng)1操作系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)2UserApplicattionOperatingSystemHardware是一種為應(yīng)用程序提供服務(wù)的系統(tǒng)軟件。操作系統(tǒng)從層次上看，操作系統(tǒng)位于計算機硬件之上，軟件之下。嵌入式系統(tǒng)介紹3是嵌入式系統(tǒng)的三個基本要素“嵌入性”“專用性”“計算機系統(tǒng)”嵌入式系統(tǒng)概念以應(yīng)用為中心以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)軟硬件可裁剪適用于對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)01020304廣義定義：任何一個非計算機的計算系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)中常見的兩種編程方式4前后臺系統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)前后臺模式應(yīng)用程序5前后臺模式的特點應(yīng)用程序通常是一個無限的循環(huán)，在循環(huán)中，通過調(diào)用相應(yīng)的處理函數(shù)完成相應(yīng)的操作，這部分可以看作為后臺行為。中斷服務(wù)程序接收異步中斷，來通知后臺，后臺收到中斷請求后進行處理。后臺前臺嵌入式實時操作系統(tǒng)的特點61與硬件相關(guān)的底層驅(qū)動軟件2系統(tǒng)內(nèi)核3設(shè)備驅(qū)動接口4通信協(xié)議5圖形界面嵌入式操作系統(tǒng)是一種用途廣泛的系統(tǒng)軟件6……負責(zé)嵌入式系統(tǒng)的全部軟、硬件資源的分配、任務(wù)調(diào)度、控制、協(xié)調(diào)并發(fā)活動。嵌入式實時操作系統(tǒng)的特點6FreeRTOS

uC/OS-II

RT-thread

WindowCEVxworks目前嵌入式領(lǐng)域廣泛使用的操作系統(tǒng)有兩種開發(fā)模式對比7兩種開發(fā)模式選擇8前后臺模式嵌入式操作系統(tǒng)產(chǎn)品功能簡單01開發(fā)成員不多02不需要復(fù)雜的外設(shè)（如USB/網(wǎng)絡(luò)/FS等…）03成本要求非常苛刻04產(chǎn)品功能復(fù)雜01團隊協(xié)作開發(fā)02需要使用復(fù)雜的外設(shè)和功能（如USB/網(wǎng)絡(luò)/FS等…）03硬件成本允許增加OS的資源04兩種開發(fā)模式選擇8基于STM32平臺且滿足實時控制要求操作系統(tǒng)，有以下5種可供移植選擇分別為：μClinuxμC/OSeCosFreeRTOSrt-thread0102030405μClinux操作系統(tǒng)901μClinux是一種優(yōu)秀的嵌入式Linux版本μClinux結(jié)構(gòu)復(fù)雜移植相對困難內(nèi)核也較大實時也差一些若開發(fā)的嵌入式產(chǎn)品注重文件系統(tǒng)和與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用則μClinux是一個不錯的選擇。同標準的Linux相比，μClinux的內(nèi)核非常小02繼承了Linux操作系統(tǒng)的主要特性，包括良好的穩(wěn)定性和移植性、強大的網(wǎng)絡(luò)功能、出色的文件系統(tǒng)支持、標準豐富的API，以及TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等。03μC/OSIII操作系統(tǒng)10uC/OS

(Micro-ControllerOperatingSystem)是一個可以基于ROM運行的、可裁剪的、搶占式、實時多任務(wù)操作系統(tǒng)，具有高度可移植性，特別適合于微處理器和控制器；是目前應(yīng)用最廣泛的實時操作系統(tǒng)(RTOS)

；Micrium公司出品的RTOS類實時操作系統(tǒng)；UCOS目前有兩個版本：UCOSII和UCOSIII。eCos操作系統(tǒng)11即嵌入式可配置操作系統(tǒng)。是一個源代碼開放的可配置、可移植、面向深度嵌入式應(yīng)用的實時操作系統(tǒng)。最大特點是配置靈活，采用模塊化設(shè)計，核心部分由小同的組件構(gòu)成，包括內(nèi)核、C語言庫和底層運行包等。每個組件可提供大量的配置選項(實時內(nèi)核也可作為可選配置)，使用eCos提供的配置工具可以很方便地配置，并通過不同的配置使得eCos能夠滿足不同的嵌入式應(yīng)用要求。eCos(embeddedConfigurableoperatingsystem)FreeRTOS操作系統(tǒng)12是一個迷你的實時操作系統(tǒng)內(nèi)核。作為一個輕量級的操作系統(tǒng)，功能包括：任務(wù)管理、時間管理、信號量、消息隊列、內(nèi)存管理、記錄功能、軟件定時器等，可基本滿足較小系統(tǒng)的需要。相對于μC/OS-II商業(yè)操作系統(tǒng)，F(xiàn)reeRTOS操作系統(tǒng)是完全免費的操作系統(tǒng)，具有源碼公開、可移植、可裁減、調(diào)度策略靈活的特點，可以方便地移植到各種單片機上運行。FreeRTOSRT-Thread操作系統(tǒng)13是一款主要由中國開源社區(qū)主導(dǎo)開發(fā)的開源實時操作系統(tǒng)。它不僅僅是一個單一的實時操作系統(tǒng)內(nèi)核，它也是一個完整的應(yīng)用系統(tǒng)，包含了實時、嵌入式系統(tǒng)相關(guān)的各個組件：TCP/IP協(xié)議棧，文件系統(tǒng)，libc