嵌入式系統(tǒng)-及其軟件開發(fā)

1、嵌入式系統(tǒng) 及其軟件開發(fā)概述,陳香蘭 2007.5.21,主要內(nèi)容,一、嵌入式系統(tǒng)基本概念 二、嵌入式硬件的發(fā)展 三、嵌入式軟件及其開發(fā) 四、嵌入式操作系統(tǒng)及系統(tǒng)開發(fā) 五、典型嵌入式操作系統(tǒng)介紹 六、嵌入式操作系統(tǒng)選型,xlanchen2007.5.21,2,Embedded Operating Systems,主要內(nèi)容,一、嵌入式系統(tǒng)基本概念 二、嵌入式硬件的發(fā)展 三、嵌入式軟件及其開發(fā) 四、嵌入式操作系統(tǒng)及系統(tǒng)開發(fā) 五、典型嵌入式操作系統(tǒng)介紹 六、嵌入式操作系統(tǒng)選型,xlanchen2007.5.21,3,Embedded Operating Systems,嵌入式系統(tǒng)無處不在,xlanc

2、hen2007.5.21,4,Embedded Operating Systems,嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù),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)兩大部分。 嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)具有系統(tǒng)級應(yīng)用開發(fā)技術(shù)的基本特征。,xlanchen2007.5.21,5,Embedded Operating Systems,什么是嵌入式系統(tǒng)： 來自IEEE的定義,“Embedded system is devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or pl

3、ants”. IEEE 上述定義主要從應(yīng)用上加以定義。 可以看出：嵌入式系統(tǒng)是軟硬件的綜合體，還可以涵蓋機(jī)械等附屬裝置。,xlanchen2007.5.21,6,Embedded Operating Systems,什么是嵌入式系統(tǒng)： 廣義上,嵌入式系統(tǒng)是一種應(yīng)用系統(tǒng)，它至少包含一個可編程的計(jì)算機(jī)（通常是某種形式的微控制器、微處理器或數(shù)字信號處理芯片（DSP）且使用該系統(tǒng)的人一般并未意識到該系統(tǒng)是基于計(jì)算機(jī)的。,xlanchen2007.5.21,7,Embedded Operating Systems,什么是嵌入式系統(tǒng)： 國內(nèi)的經(jīng)典定義,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

4、軟硬件可裁剪，適用于應(yīng)用系統(tǒng)對功能、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)” 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)對其他設(shè)備的控制、監(jiān)視或管理等功能。,xlanchen2007.5.21,8,Embedded Operating Systems,可以從以下幾個方面來理解國內(nèi)對嵌入式系統(tǒng)的定義： 嵌入式系統(tǒng)是面向用戶、面向產(chǎn)品、面向應(yīng)用的，它必須與具體應(yīng)用相結(jié)合才會具有生命力、才更具有優(yōu)勢。 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。,xlanchen2007.5.21,9,Embe

5、dded Operating Systems,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技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識集成系統(tǒng)。所以，介入嵌入式系統(tǒng)行業(yè)，必須有一個正確的定位。例如 Palm 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€人電子消費(fèi)品，著重發(fā)展圖形界面和多任務(wù)管理； 而風(fēng)河的vxWorks之所以在火星車上得以應(yīng)用，則是因?yàn)槠涓邔?shí)時性和高可靠性。,xlanchen2007.5.21,10,Embedded Operating Systems,嵌入式系統(tǒng)必須根據(jù)應(yīng)用需求可對軟硬件進(jìn)行

6、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。,xlanchen2007.5.21,11,Embedded Operating Systems,同時還應(yīng)該看到，嵌入式系統(tǒng)本身還是一個外延極廣的名詞。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)，而且有時很難給它下一個準(zhǔn)確的定義。,xlanchen2007.5.21,12

7、,Embedded Operating Systems,嵌入式系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu),一般而言，嵌入式系統(tǒng)的構(gòu)架可以分成四個部分： 處理器、存儲器、 輸入輸出(I/O)、 軟件 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，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,存儲器,輸入,輸出,xlanchen2007.5.21,13,Embedded Operating Systems,嵌入式系統(tǒng)特點(diǎn),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

8、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，移動能力大大增強(qiáng)，跟網(wǎng)絡(luò)的耦合也越來越緊密。,xlanchen2007.5.21,14,Embedded Operating Systems,2、嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件都必須高效率地設(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，這樣才能在具體應(yīng)用中對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。,xlanchen2007.5.21,15,E

9、mbedded Operating Systems,4、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在存儲器芯片或單片機(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，即使設(shè)計(jì)完成以后用戶通常也不能對其中的程序功能進(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)。,xlanchen2007.5.21,16,Embedded Operating Systems,主要內(nèi)容,一、嵌入式系統(tǒng)基本概念：定義;體系結(jié)構(gòu);特點(diǎn) 二、嵌入式硬件的發(fā)展 三、嵌入式軟件及其開發(fā) 四、嵌入式操作系統(tǒng)及系統(tǒng)開發(fā) 五、典型嵌入式操作系統(tǒng)介紹 六、嵌入式操作系統(tǒng)選型,xlanchen2

10、007.5.21,17,Embedded Operating Systems,嵌入式系統(tǒng)硬件,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。 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多個系列。 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2000MIPS， 封裝：從幾個引腳到幾百個引腳不等。,xlanchen2007.5.21,18,Embedded Operating Systems,嵌入式系統(tǒng)硬件分類,目前來講，嵌入式處理器可以分成這樣一些類型 1、嵌入式微處理器（ Micro

11、processor Unit，MPU） 2、嵌入式微控制器（ Microcontroller Unit，MCU） 3、嵌入式DSP（ Digital Signal Processor ）處理器 4、嵌入式片上系統(tǒng)（ System on Chip，SoC）,xlanchen2007.5.21,19,Embedded Operating Systems,嵌入式系統(tǒng)硬件分類,目前來講，嵌入式處理器可以分成這樣一些類型 1、嵌入式微處理器（ Microprocessor Unit，MPU） 2、嵌入式微控制器（ Microcontroller Unit，MCU） 3、嵌入式DSP（ Digital S

12、ignal Processor ）處理器 4、嵌入式片上系統(tǒng)（ System on Chip，SoC）,xlanchen2007.5.21,20,Embedded Operating Systems,嵌入式微處理MPU,MPU（Microprocessor Unit）CPU MPU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。 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。 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

13、強(qiáng) ，在功能上會失去一些在嵌入式領(lǐng)域不常用的功能單元,xlanchen2007.5.21,21,Embedded Operating Systems,和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)相比， MPU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。 由于MPU及其存儲器、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。 MPU目前主要有： intel x86、IBM PowerPC、motorola 68K/coldfire、MIPS、ARM、Hitachi SuperH等系列,

14、xlanchen2007.5.21,22,Embedded Operating Systems,典型嵌入式微處理器： ARM系列,ARM（Advanced RISC Machines） 是ARM公司的高性能、廉價、低功耗的RISC處理器，適用于多種領(lǐng)域 如嵌入控制、消費(fèi)/教育類多媒體、DSP和移動式應(yīng)用等。 ARM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,xlanchen2007.5.21,23,Embedded Operating Sys

15、tems,ARM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。 由于所有產(chǎn)品均采用一個通用的基本體系結(jié)構(gòu)，所以相同的軟件理論上可在所有產(chǎn)品中運(yùn)行 目前，ARM公司常見的處理器系列有： ARM7、ARM9、ARM10、ARM11等,xlanchen2007.5.21,24,Embedded Operating Systems,典型嵌入式微處理器： MIPS,MIPS Microprocessor without Interlocked Piped Stages “無內(nèi)部互鎖流水線微處理器” 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 最

16、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)的研究小組研制出來的 在嵌入式方面，僅次于ARM 應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋游戲機(jī)，移動電話，數(shù)碼相機(jī)，ATM，路由器，打印機(jī)，掌上電腦等等各個方面，非常廣泛,xlanchen2007.5.21,25,Embedded Operating Systems,國內(nèi)的嵌入式微處理器： 龍芯,中國科學(xué)院計(jì)算所研制 具有自主知識產(chǎn)權(quán) 龍芯1號：32位MIPS處理器 龍芯2號 龍芯3號 龍芯+Linux/？,xlanchen2007.5.21,26,Embedded Operating Systems,手機(jī)的大概組成,xlanchen2007.5.21,2

17、7,Embedded Operating Systems,嵌入式系統(tǒng)硬件分類,目前來講，嵌入式處理器可以分成這樣一些類型 1、嵌入式微處理器（ Microprocessor Unit，MPU） 2、嵌入式微控制器（ Microcontroller Unit，MCU） 3、嵌入式DSP（ Digital Signal Processor ）處理器 4、嵌入式片上系統(tǒng)（ System on Chip，SoC）,xlanchen2007.5.21,28,Embedded Operating Systems,嵌入式微控制器MCU（1）,MCU = Microcontroller Unit 一般又稱為單

18、片機(jī)，即將整個計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一塊芯片中 MCU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，定時器，I/O單元，串口，A/D,D/A，flash等各種必要功能和外設(shè) 為適應(yīng)不同的應(yīng)用需求，一般一個系列的單片機(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，不同的是存儲器和外設(shè)的配置及封裝,xlanchen2007.5.21,29,Embedded Operating Systems,嵌入式微控制器MCU（2）,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 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

19、的來由）,xlanchen2007.5.21,30,Embedded Operating Systems,嵌入式微控制器MCU（3）,代表性的通用系列 intel 8051，P51XA，MCS系列，motorola 68300等等 半通用系列 支持USB接口的MCU 8XC930/932、C540、C541 支持I2C、CAN-bus、LCD的MCU 等等,xlanchen2007.5.21,31,Embedded Operating Systems,嵌入式系統(tǒng)硬件分類,目前來講，嵌入式處理器可以分成這樣一些類型 1、嵌入式微處理器（ Microprocessor Unit，MPU） 2、嵌入

20、式微控制器（ Microcontroller Unit，MCU） 3、嵌入式DSP（ Digital Signal Processor ）處理器 4、嵌入式片上系統(tǒng)（ System on Chip，SoC）,xlanchen2007.5.21,32,Embedded Operating Systems,嵌入式DSP處理器EDSP,EDSP = Embedded Digital Signal Processor DSP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 對系統(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 除了數(shù)字濾波，F(xiàn)FT

21、等之外，DSP處理器在各種帶有智能邏輯的產(chǎn)品，生物信息識別終端，實(shí)時語音編碼解碼系統(tǒng)中都得到了廣泛的應(yīng)用 代表性的產(chǎn)品是Texas Instruments公司的TMS320系列和Motorola的DSP56000系列,xlanchen2007.5.21,33,Embedded Operating Systems,嵌入式系統(tǒng)硬件分類,目前來講，嵌入式處理器可以分成這樣一些類型 1、嵌入式微處理器（ Microprocessor Unit，MPU） 2、嵌入式微控制器（ Microcontroller Unit，MCU） 3、嵌入式DSP（ Digital Signal Processor ）處理

22、器 4、嵌入式片上系統(tǒng)（ System on Chip，SoC）,xlanchen2007.5.21,34,Embedded Operating Systems,嵌入式片上系統(tǒng)SOC（1）,SOC = System on Chip 隨著VLSI技術(shù)的發(fā)展，在一個硅片上可以包括CPU、各種外設(shè)控制器（如網(wǎng)絡(luò)控制器、LCD控制器等）等多個功能單元，構(gòu)成一個完整的復(fù)雜硬件系統(tǒng)，這就是嵌入式片上系統(tǒng) 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，存儲在器件庫中 用戶只需定義出其整個應(yīng)用系統(tǒng)，仿真通過后，就可以將設(shè)計(jì)圖交給半

23、導(dǎo)體工廠制作,Very Large Scaled Integration 超大規(guī)模集成,VHSIC Hardware Description Language 硬件描述語言,Very High Speed Integrated Circuit 超高速集成電路,xlanchen2007.5.21,35,Embedded Operating Systems,嵌入式片上系統(tǒng)SOC（2）,這樣，整個嵌入式系統(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，對減小體積和功耗，提高可靠性非常有利 SoC可以分為通用和專用兩類，市場份額比較小,xlanchen2007.5.21,36,Embe

24、dded Operating Systems,主要內(nèi)容,一、嵌入式系統(tǒng)基本概念 二、嵌入式硬件的發(fā)展 三、嵌入式軟件及其開發(fā) 四、嵌入式操作系統(tǒng)及系統(tǒng)開發(fā) 五、典型嵌入式操作系統(tǒng)介紹 六、嵌入式操作系統(tǒng)選型,xlanchen2007.5.21,37,Embedded Operating Systems,嵌入式系統(tǒng)的軟件,簡單的嵌入式應(yīng)用 若嵌入式系統(tǒng)的功能需求比較簡單，如電動玩具、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。 如：基于8051的應(yīng)用 兒童玩具、汽車系統(tǒng)等等 復(fù)雜的嵌入式應(yīng)用 若功能比較復(fù)雜，需要網(wǎng)絡(luò)功能、存儲器管理、進(jìn)程/線程管理等，則通過

25、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。,xlanchen2007.5.21,38,Embedded Operating Systems,簡單的嵌入式應(yīng)用,簡單的嵌入式應(yīng)用不需要使用操作系統(tǒng) 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)重大錯誤。 超級循環(huán) void main(void) /prepare for function X X_init(); While(1) X(); ,xlanchen2007.5.21,39,Embedded Operating Systems,簡單的嵌入式應(yīng)用的開發(fā)過程,簡單的嵌入式應(yīng)用的開發(fā)過程

26、在個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； 利用面包板開發(fā)和調(diào)試軟、硬件 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,xlanchen2007.5.21,40,Embedded Operating Systems,主要內(nèi)容,一、嵌入式系統(tǒng)基本概念 二、嵌入式硬件的發(fā)展 三、嵌入式軟件及其開發(fā) 四、嵌入式操作系統(tǒng)及系統(tǒng)開發(fā) 五、典型嵌入式操作系統(tǒng)介紹 六、嵌入式操作系統(tǒng)選型,xlanchen2007.5.21,41,Embedded Operating Systems,嵌入式操作系統(tǒng),簡單的說，嵌入式操作系統(tǒng)就是支持嵌入式系統(tǒng)

27、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 手機(jī)、PDA等電子類消費(fèi)產(chǎn)品 機(jī)頂盒、路由器等 對嵌入式系統(tǒng)的硬件有較高的要求,xlanchen2007.5.21,42,Embedded Operating Systems,基于嵌入式操作系統(tǒng)的嵌入式應(yīng)用開發(fā),確定需求 根據(jù)需求選擇合適的硬件 硬實(shí)時/軟實(shí)時系統(tǒng)？ 什么處理器？哪些輔助硬件？ 選擇嵌入式操作系統(tǒng) 選擇開發(fā)平臺 編程語言、軟件開發(fā)工具 實(shí)際的開發(fā)平臺包括硬件開發(fā)平臺、操作系統(tǒng)、編程語言以及軟件開發(fā)工具,xlanchen2007.5.21,43,Embedded Operating Sy

28、stems,編寫并優(yōu)化代碼 一般在主機(jī)系統(tǒng)上進(jìn)行開發(fā)和優(yōu)化工作。 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)對速度和存儲空間的限制。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。 在模擬器或者開發(fā)板上調(diào)試,xlanchen2007.5.21,44,Embedded Operating Systems,嵌入式軟件系統(tǒng)的指標(biāo),尺寸 滿足硬件限制 實(shí)時性 硬實(shí)時，軟實(shí)時和非實(shí)時系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)能力 人機(jī)交互能力,xlanchen2007.5.21,45,Embedded Operating Systems,嵌入式系統(tǒng)的實(shí)時性,嵌入式系統(tǒng)一般具有實(shí)時的

29、特點(diǎn)。 所謂實(shí)時系統(tǒng)是指在這種系統(tǒng)中， 一個優(yōu)先級高的任務(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)更高級別的進(jìn)程。 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,xlanchen2007.5.21,46,Embedded Operating Systems,嵌入式操作系統(tǒng)分類,硬實(shí)時系統(tǒng) 確保系統(tǒng)中的關(guān)鍵任務(wù)在確定的時間得到響應(yīng)，不能有失敗的情況，否則會出現(xiàn)嚴(yán)重后果 軟實(shí)時系統(tǒng) 設(shè)計(jì)的時候是有響應(yīng)時間要求的，但是偶爾某些任務(wù)的響應(yīng)時間超過這個限制也不會有嚴(yán)重的后果 非實(shí)時系統(tǒng) 無響

30、應(yīng)時間的要求,xlanchen2007.5.21,47,Embedded Operating Systems,實(shí)時系統(tǒng)的幾個指標(biāo),預(yù)測反應(yīng)時間 可調(diào)度性 強(qiáng)負(fù)載下的穩(wěn)定性,xlanchen2007.5.21,48,Embedded Operating Systems,1、預(yù)測反應(yīng)時間,在工業(yè)控制系統(tǒng)中，實(shí)時可定義為系統(tǒng)對某事件響應(yīng)時間的可預(yù)測性。 一個事件發(fā)生后，系統(tǒng)須在一個可準(zhǔn)確預(yù)見的時間范圍內(nèi)作出反應(yīng)。,xlanchen2007.5.21,49,Embedded Operating Systems,2、可調(diào)度性,實(shí)時任務(wù)具有時限要求，調(diào)度實(shí)時任務(wù)時，需要判斷是否每個任務(wù)的執(zhí)行都能夠在其截止

31、期限內(nèi)完成。 如果每個任務(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 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個實(shí)時任務(wù)在應(yīng)用某種調(diào)度算法的前提下能否產(chǎn)生一個可行的調(diào)度。 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,xlanchen2007.5.21,50,Embedded Operating Systems,3、強(qiáng)負(fù)載下的穩(wěn)定性,實(shí)時穩(wěn)定性隨著系統(tǒng)的負(fù)載有所不同 當(dāng)系統(tǒng)的負(fù)載變得很大時，如果系統(tǒng)不能保證所有任務(wù)的時間要求，應(yīng)當(dāng)能使其中一部分關(guān)鍵任務(wù)始終滿足時限要求,xlanchen2007.5.21,51,Embedded Operating Systems,主要內(nèi)容,一

32、、嵌入式系統(tǒng)基本概念 二、嵌入式硬件的發(fā)展 三、嵌入式軟件及其開發(fā) 四、嵌入式操作系統(tǒng)及系統(tǒng)開發(fā) 五、典型嵌入式操作系統(tǒng)介紹 六、嵌入式操作系統(tǒng)選型,xlanchen2007.5.21,52,Embedded Operating Systems,嵌入式操作系統(tǒng)一覽,xlanchen2007.5.21,53,Embedded Operating Systems,常見嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng),RTlinux及其他嵌入式實(shí)時Linux uC/OS II wind river systems公司的Vxworks QNX software systems公司的QNX。 pSOS OS/9 VRTX eCOS,

33、xlanchen2007.5.21,54,Embedded Operating Systems,常見嵌入式非實(shí)時操作系統(tǒng),Microsoft公司的windows CE、Embedded windows xp Palm公司的Palm OS symbian公司的EPOC 一些嵌入式linux系統(tǒng),xlanchen2007.5.21,55,Embedded Operating Systems,介紹幾款典型的嵌入式操作系統(tǒng),uC/OS II ThreadX Windows系列的嵌入式操作系統(tǒng) VxWorks 嵌入式Linux,xlanchen2007.5.21,56,Embedded Operatin

34、g Systems,1、uC/OS II,免費(fèi)的公開源碼實(shí)時操作系統(tǒng) 內(nèi)核提供任務(wù)調(diào)度和管理、時鐘管理、任務(wù)間同步與通信、內(nèi)存管理和中斷服務(wù)等功能 最多支持64個任務(wù)，分別對應(yīng)優(yōu)先級063，其中0為最高優(yōu)先級 可剝奪實(shí)時多任務(wù)內(nèi)核 調(diào)度工作的內(nèi)容分為兩部分：最高優(yōu)先級任務(wù)的尋找和任務(wù)切換,xlanchen2007.5.21,57,Embedded Operating Systems,內(nèi)核是針對實(shí)時系統(tǒng)的要求來設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的，相對比較簡單，可以滿足較高的實(shí)時性要求 但是沒有網(wǎng)絡(luò)功能和文件系統(tǒng)，對于像媒體播放、需要網(wǎng)絡(luò)和圖形界面支持的應(yīng)用就比較差,xlanchen2007.5.21,58,Embedd

35、ed Operating Systems,2、ThreadX操作系統(tǒng),只需要很小的存儲器容量（最低5k） 硬實(shí)時的處理能力 有功能強(qiáng)大的專門的開發(fā)調(diào)試支持工具 支持了市場上絕大部分的CPU 同樣也是商業(yè)化的操作系統(tǒng),xlanchen2007.5.21,59,Embedded Operating Systems,更強(qiáng)的功能,3、微軟的移動平臺,xlanchen2007.5.21,60,Embedded Operating Systems,Windows Embedded 家族,xlanchen2007.5.21,61,Embedded Operating Systems,Windows CE,主

36、要用于PDA，smartphone等個人手持終端上 支持多線程 支持多種軟硬件 最大的特點(diǎn)就是能提供與pc 機(jī)類似的圖形界面和主要的應(yīng)用程序 地道的商業(yè)操作系統(tǒng),xlanchen2007.5.21,62,Embedded Operating Systems,Windows CE（2）,主要模塊 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) 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) 文件系統(tǒng)模塊：支持dos，fat等格式的文件系統(tǒng) 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 通信模塊：運(yùn)行同其他設(shè)備進(jìn)行信息交換,xlanchen2007.5.21

37、,63,Embedded Operating Systems,4、VxWorks嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng),VxWorks 是風(fēng)河（WindRiver）公司開發(fā)的一款商用硬實(shí)時操作系統(tǒng) 支持主流的32位CPU，包括 x86、 68K、PowerPC、MIPS、ARM等 基于微內(nèi)核結(jié)構(gòu)，由400多個相對獨(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,xlanchen2007.5.21,64,Embedded Operating Systems,VxWorks,主要思想： 在嵌入式系統(tǒng)中最大限度地實(shí)現(xiàn)內(nèi)核的時間可預(yù)測性，根據(jù)用戶定義的任務(wù)優(yōu)先級對任務(wù)實(shí)現(xiàn)調(diào)度。 給用戶最大的控制權(quán),xlanch

38、en2007.5.21,65,Embedded Operating Systems,VxWorks,Vxworks的基本構(gòu)成模塊包括以下部分 ： 高效實(shí)時微內(nèi)核wind： Vxworks實(shí)時微內(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 基于優(yōu)先級的任務(wù)調(diào)度 任務(wù)同步和通信 中斷處理 定時器 內(nèi)存管理 兼容POSIX實(shí)時系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),xlanchen2007.5.21,66,Embedded Operating Systems,I/O處理系統(tǒng)： Vxworks提供與ANSIC兼容的I/O處理系統(tǒng)，主要包括 UNIX緩沖I/O處理系統(tǒng)，和 面向?qū)崟r的異步I/O處理系統(tǒng) 本機(jī)文件系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)處理

39、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,xlanchen2007.5.21,67,Embedded Operating Systems,虛擬內(nèi)存模塊VxVMI： VxVMI主要用于對指定內(nèi)存區(qū)的保護(hù)，如內(nèi)存塊只讀等 共享內(nèi)存模塊VxMP： 主要用于多處理器行運(yùn)行任務(wù)之間的共享信號量、消息隊(duì)列、內(nèi)存塊管理 板級支持包BSP： 提供各種硬件的初始化、中斷的建立、定時器、內(nèi)存映象,xlanchen2007.5.21,68,Embedded Operating Systems,VxWorks的評價,Vxworks是一款非

40、常出色的嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)，但是它是不公開源碼的商業(yè)化操作系統(tǒng)，價格比較高 為追求系統(tǒng)的實(shí)時性而設(shè)計(jì)的，并不是以通用OS為設(shè)計(jì)目標(biāo)。 去掉了一些OS模塊，因?yàn)檫@些模塊在某種程度上會影響系統(tǒng)的實(shí)時性 （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）。,xlanchen2007.5.21,69,Embedded Operating Systems,任務(wù)調(diào)度采用的是基于優(yōu)先級的搶占式任務(wù)調(diào)度模式，優(yōu)先級分256級(0-255) 用戶可以動態(tài)的改變優(yōu)先級，但是這種做法不提倡 用戶可以鎖定一個任務(wù)使它不被更高的任務(wù)或中斷搶占 允許使用固定優(yōu)先級響應(yīng)時間來檢查任務(wù)調(diào)度的性能,xlanchen20

41、07.5.21,70,Embedded Operating Systems,資源共享和優(yōu)先級繼承機(jī)制 采用最優(yōu)化的上下文切換和中斷返回機(jī)制. 內(nèi)核從不禁止非屏蔽中斷 NMI (non-maskable interrupts),xlanchen2007.5.21,71,Embedded Operating Systems,VxWorks缺點(diǎn),缺少某些OS特性 保證時限要求是設(shè)計(jì)者自己的任務(wù)(系統(tǒng)的靈活性帶來的弊端) 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) 盡管采用了平板式內(nèi)存管理，但是由于內(nèi)存的動態(tài)分配，仍然存在內(nèi)存段，這樣仍然存在時間上的不可預(yù)測性,xlanchen200

42、7.5.21,72,Embedded Operating Systems,應(yīng)用領(lǐng)域主要局限在對實(shí)時性要求較嚴(yán)格的硬實(shí)時系統(tǒng)中 帶給用戶最大的控制權(quán)的同時，用戶對系統(tǒng)的實(shí)時性調(diào)度責(zé)任也更大,xlanchen2007.5.21,73,Embedded Operating Systems,Tornado 集成開發(fā)環(huán)境,xlanchen2007.5.21,74,Embedded Operating Systems,GDB 調(diào)試工具,xlanchen2007.5.21,75,Embedded Operating Systems,WindView 多任務(wù)跟蹤和觀察工具,xlanchen2007.5.21,

43、76,Embedded Operating Systems,5、嵌入式Linux ,Linux簡介 嵌入式Linux簡介,xlanchen2007.5.21,77,Embedded Operating Systems,將Linux嵌入到各種設(shè)備中:,NASA 個人助理,xlanchen2007.5.21,78,Embedded Operating Systems,開發(fā)過程,Linux 操作系統(tǒng)選擇,操作系統(tǒng)的移植與改進(jìn),Driver and Application software development,從系統(tǒng)設(shè)計(jì),測試,Rehat,bluecat,RTLinux,Monta Vista L

44、inux,RTAI,,Tekram,HP,Intel,xlanchen2007.5.21,79,Embedded Operating Systems,Linux簡介,什么是Linux Linux發(fā)展簡史 Linux系統(tǒng)的好處 Linux系統(tǒng)組成 Linux版本,xlanchen2007.5.21,80,Embedded Operating Systems,什么是Linux？,Linux是一個類Unix（Unix-like）的操作系統(tǒng)，在1991年發(fā)行了它的第一個版本 在不同的語境下，“Linux”具有不同的內(nèi)涵，例如： Linux

45、內(nèi)核、Linux系統(tǒng)或Linux開發(fā)套件等術(shù)語。 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。 GNU/Linux GNU/Linux的擁護(hù)者們認(rèn)為，Linux僅僅是指Linux內(nèi)核，而整個Linux系統(tǒng)的大部分都建立在GNU軟件之上。,xlanchen2007.5.21,81,Embedded Operating Systems,Linux發(fā)展簡史,1991年11月，芬蘭赫爾辛基大學(xué)的學(xué)生 Linus Torvalds寫了個小程序，取名為Linux，放在互聯(lián)網(wǎng)上。他表達(dá)了一個愿望，希望借此搞出一個操作系統(tǒng)的“內(nèi)核”來，這完全是一個偶然事件

46、1993，在一批高水平黑客的參與下，誕生了Linux 1.0 版 1994年，Linux 的第一個商業(yè)發(fā)行版 Slackware 問世,xlanchen2007.5.21,82,Embedded Operating Systems,1996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) 2001年，Linux2.4版內(nèi)核發(fā)布 2003年，Linux2.6版內(nèi)核發(fā)布 ,Portable Operating System Interface Standard 可移植操作系統(tǒng)接口標(biāo)準(zhǔn) 由IEEE制訂，并由ISO

47、接受為國際標(biāo)準(zhǔn)。,Institute for Electrical and Electronic Engineers 電氣電子工程師學(xué)會美,International Organization for Standardization 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)）,xlanchen2007.5.21,83,Embedded Operating Systems,Linux操作系統(tǒng)的主要內(nèi)容,Linux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) 擁有現(xiàn)代操作系統(tǒng)具有的所有內(nèi)容，例如 搶占式多任務(wù)處理，支持多用戶 內(nèi)存保護(hù)， 支持SMP，支持TCP/I

48、P， 支持絕大多數(shù)的32位和64位CPU 等 還有一些其他操作系統(tǒng)沒有的特色，比如 NFS，VFS，高效的EXT系列文件系統(tǒng)等,xlanchen2007.5.21,84,Embedded Operating Systems,Linux版本,Linux的內(nèi)核版本 幾種流行的Linux發(fā)行版本,xlanchen2007.5.21,85,Embedded Operating Systems,Linux的內(nèi)核版本,Linux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（分布在各個國家的近百位高手）開發(fā)出的系統(tǒng)內(nèi)核的版本號 Linux內(nèi)核采用的是雙樹系統(tǒng) 一棵是穩(wěn)定樹，主要

49、用于發(fā)行 另一棵是非穩(wěn)定樹或稱為開發(fā)樹，用于產(chǎn)品開發(fā)和改進(jìn) Linux內(nèi)核版本號由3位數(shù)字組成,r.x.y,第1位數(shù)字r為主版本號,第2位數(shù)字x為說明版本類型的次版本號，如果x為偶數(shù)，則表示為產(chǎn)品化版本，為奇數(shù)時表示為實(shí)驗(yàn)版本,第3位數(shù)字y為修改號，表示錯誤修補(bǔ)的次數(shù),xlanchen2007.5.21,86,Embedded Operating Systems,幾種流行的Linux發(fā)行版本,xlanchen2007.5.21,87,Embedded Operating Systems,Linux系統(tǒng)的好處,支持多種CPU X86, ARM, MIPS, SH, i960, PPC, etc.

50、 開放源代碼（Open source） 強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能 可移植性 使用GNU tools,xlanchen2007.5.21,88,Embedded Operating Systems,一個新潮，非常穩(wěn)定，多用戶，多任務(wù)的環(huán)境 標(biāo)準(zhǔn)的平臺 無法超越的計(jì)算能力，可移動性和適應(yīng)性 先進(jìn)的圖形用戶界面 幾十個異常出色而且免費(fèi)的桌面應(yīng)用程序 成千上萬個免費(fèi)的工具和應(yīng)用小程序 幾百上千個專業(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，生物等各個學(xué)科領(lǐng)域,xlanchen2007.5.21,89,Embedded Operating Systems,一個真正杰出的學(xué)習(xí)系統(tǒng)

51、 很多頂級的系統(tǒng)開發(fā)平臺，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 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，專有的文件格式，軟件使用許可證和市場策略，產(chǎn)品注冊登記，高得驚人的軟件價格，等等 -Linux都沒有 Linux操作系統(tǒng)平臺保證它的“永久性” 一個技術(shù)快速更新的平臺,xlanchen2007.5.21,90,Embedded Operating Systems,嵌入式Linux介紹,什么是嵌入式Linux 嵌入式linux的典型應(yīng)用 嵌入式linux的分類 常見的嵌入式Linux,xlanchen2007.5.21,91,Embedded Ope

52、rating Systems,什么是嵌入式Linux,嵌入式Linux內(nèi)核 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 通常具有不同于工作站與服務(wù)器的內(nèi)核配置 嵌入式Linux系統(tǒng) 基于Linux內(nèi)核的嵌入式系統(tǒng) 嵌入式Linux發(fā)行套件 開發(fā)嵌入式Linux系統(tǒng)的平臺 各種為了在嵌入式系統(tǒng)中使用而剪裁過的應(yīng)用軟件,xlanchen2007.5.21,92,Embedded Operating Systems,嵌入式Linux的典型應(yīng)用,xlanchen2007.5.21,93,Embedded Operating Systems,嵌入式Linux的分類,分

53、類依據(jù)包括： 應(yīng)用的市場 嵌入式系統(tǒng)的規(guī)模 時限（即實(shí)時）要求 網(wǎng)絡(luò)能力 與用戶交互能力 等,xlanchen2007.5.21,94,Embedded Operating Systems,嵌入式Linux的分類1 市場,根據(jù)應(yīng)用的市場來劃分 航空航天、汽車系統(tǒng)、消費(fèi)性電子產(chǎn)品、電信等 無法為所指的系統(tǒng)提供額外的信息,xlanchen2007.5.21,95,Embedded Operating Systems,嵌入式Linux的分類2 規(guī)模,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 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 有些卻非常小，例如IBM制造的Linu

54、x手表 最重要的是，嵌入式系統(tǒng)的規(guī)模與系統(tǒng)中各個電子原件的屬性有關(guān)，如CPU的運(yùn)算速度、RAM容量、永久性存儲器的容量,xlanchen2007.5.21,96,Embedded Operating Systems,嵌入式Linux的分類2 電子元件的規(guī)模,根據(jù)嵌入式系統(tǒng)的電子元件的規(guī)模分類，包括 小型、中型、大型 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。 對于更小的系統(tǒng)，你會發(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,xlanchen2007.5.21,97,Embedded Operatin

55、g Systems,嵌入式Linux的分類2 電子元件的規(guī)模,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。 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。 有些產(chǎn)品可能會包含如下形式的輔助存儲器： 固態(tài)硬盤（以RAM芯片制成的硬盤）、快閃存儲卡甚至是傳統(tǒng)的硬盤。,xlanchen2007.5.21,98,Embedded Operating Systems,嵌入式Linux的分類2 電子元件的規(guī)模,大型系統(tǒng)的特性是： 使用運(yùn)算能力強(qiáng)大的CPU，或是使用多個CPU并且可以使用大量的RAM和永久性存儲器

56、 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)。 例如大型的電信交換機(jī)以及飛行仿真器。,xlanchen2007.5.21,99,Embedded Operating Systems,嵌入式Linux的分類3 實(shí)時要求,根據(jù)嵌入式系統(tǒng)的時限要求，可以分為 嚴(yán)格時限的要求：系統(tǒng)必須在預(yù)定的時間之內(nèi)作出反應(yīng)，否則會發(fā)生災(zāi)難事件。即硬實(shí)時系統(tǒng) 軟實(shí)時系統(tǒng) 像音頻、視頻流系統(tǒng)往往是軟實(shí)時系統(tǒng)，因?yàn)樵撓到y(tǒng)一時的失誤并不會造成無法彌補(bǔ)的災(zāi)難。但仍然應(yīng)當(dāng)被設(shè)計(jì)為具備嚴(yán)格的時間要求 寬松的時限的要求比較泛，不過他們一般會被應(yīng)用在需要及時（或適時）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

57、影響最后結(jié)果,xlanchen2007.5.21,100,Embedded Operating Systems,基于Linux的嵌入式操作系統(tǒng),uCLinux ARMLinux RT-Linux/RTAI Embedix Blue Cat Linux Hard Hat Linux 等等,xlanchen2007.5.21,101,Embedded Operating Systems,1）Clinux,Clinux是應(yīng)用于嵌入式設(shè)備的最著名、應(yīng)用最廣泛一個Linux發(fā)行版本，它也是一個開放源碼的項(xiàng)目，Clinux的源代碼和開發(fā)工具可以免費(fèi)從 上下載得到。

58、 Clinux的含義： Micro-Control-Linux：專門針對微控制器領(lǐng)域而設(shè)計(jì)的嵌入式Linux系統(tǒng) Clinux同標(biāo)準(zhǔn)Linux的最大區(qū)別就在于內(nèi)存管理 1、標(biāo)準(zhǔn)Linux使用的虛擬存儲器技術(shù) 2、Clinux針對NOMMU,xlanchen2007.5.21,102,Embedded Operating Systems,2）ARM Linux,Linux標(biāo)準(zhǔn)發(fā)行內(nèi)核中的一個分支 ARM Linux主要是由Russell King和其他人的共同努力，將Linux作業(yè)系統(tǒng)成功的移植在以ARM處理器為核心的機(jī)器上。 與uClinux不同，支持帶有MMU的ARM系列CPU 如ARM61

59、0、ARM710、ARM720T、ARM920T、Intel StrongARM、Xscale等,xlanchen2007.5.21,103,Embedded Operating Systems,3）支持硬實(shí)時的Linux： RT-Linux/RTAI,RT-Linux 是新墨西哥科技大學(xué)的研究成果（1996） 其目標(biāo)是在Linux環(huán)境下提供確定的響應(yīng)時間 其基本思想是： 為了在Linux系統(tǒng)中提供對于硬實(shí)時的支持，它實(shí)現(xiàn)了一個微內(nèi)核的小的實(shí)時操作系統(tǒng)（RT-Linux），而將普通Linux系統(tǒng)作為一個該操作系統(tǒng)中的一個低優(yōu)先級的任務(wù)來運(yùn)行，由RT-Linux提供的一個實(shí)時調(diào)度器對其進(jìn)行調(diào)度。其他的實(shí)時任務(wù)作為一個RT-Linux的可加載內(nèi)核模塊，其優(yōu)先級比普通Linux系統(tǒng)要高,xlanchen2007.5.21,104,Embedded Operating Systems,RT-Linux的框架,xlanchen2007.