Wince教案 2.嵌入式操作系统.ppt

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1、Wince教案 2.嵌入式操作系统 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望目录目录l l什么是嵌入式操作系统？什么是嵌入式操作系统？l l常用嵌入式操作系统简介常用嵌入式操作系统简介 Windows EmbeddedWindows EmbeddedVxWorksVxWorksEmbedded LinuxEmbedded Linux目录目录l l什么是嵌入式操作系统？什么是嵌入式操作系统？l l常用嵌入式操作系统简介常用嵌入式操作系统简介 Windows E

2、mbeddedWindows EmbeddedVxWorksVxWorksEmbedded LinuxEmbedded Linux各式各样的各式各样的OSl l桌面机桌面机Windows(9X,XP Home,XP/2000 Pro)Windows(9X,XP Home,XP/2000 Pro)MacMacl l服务器服务器Windows(XP/2000 Server&Advanced Server)Windows(XP/2000 Server&Advanced Server)Unix VarietiesUnix Varietiesl l嵌入式嵌入式Many Many 什么是嵌入式操作系统？什

3、么是嵌入式操作系统？l l嵌入式系统是使用特定嵌入式软件完成特定功嵌入式系统是使用特定嵌入式软件完成特定功嵌入式系统是使用特定嵌入式软件完成特定功嵌入式系统是使用特定嵌入式软件完成特定功能的计算机系统，嵌入式操作系统作为软件的能的计算机系统，嵌入式操作系统作为软件的能的计算机系统，嵌入式操作系统作为软件的能的计算机系统，嵌入式操作系统作为软件的组成部分，为嵌入式软件的开发和运行提供良组成部分，为嵌入式软件的开发和运行提供良组成部分，为嵌入式软件的开发和运行提供良组成部分，为嵌入式软件的开发和运行提供良好的环境。好的环境。好的环境。好的环境。l l嵌入式系统可以是基于嵌入式系统可以是基于嵌入式系

4、统可以是基于嵌入式系统可以是基于ROMROM或者是磁盘的系统，或者是磁盘的系统，或者是磁盘的系统，或者是磁盘的系统，类似类似类似类似PCPC，但它并不能替代通用计算机系统。但它并不能替代通用计算机系统。但它并不能替代通用计算机系统。但它并不能替代通用计算机系统。什么是嵌入式操作系统？什么是嵌入式操作系统？l l模块化模块化l l可升级可升级l l可配置可配置l l小内存损耗小内存损耗l lCPU支持支持l l设备驱动设备驱动l l等等等等.什么构成实时操作系统什么构成实时操作系统RTOS？l l多线程和抢占式调度多线程和抢占式调度l l由于非时限驱动由于非时限驱动OS的存在，具有线程优的存在，

5、具有线程优先级先级l l必须支持可预测线程同步机制必须支持可预测线程同步机制l l优先级继承系统优先级继承系统常用嵌入式操作系统常用嵌入式操作系统 l lMicrosoft Embedded NT/XP Embedded NT/XP“实时实时实时实时”控制控制控制控制Windows CE(CE.NET)Windows CE(CE.NET)Internet Internet 设备设备设备设备Pocket PC 2002Pocket PC 2002 Handheld PCs and PDAsHandheld PCs and PDAsl lWind River SystemsVxWorksVxWor

6、kspSOSpSOS目录目录l l什么是嵌入式操作系统？什么是嵌入式操作系统？l l常用嵌入式操作系统简介常用嵌入式操作系统简介 Windows EmbeddedWindows EmbeddedVxWorksVxWorksEmbedded LinuxEmbedded Linux微软的移动平台微软的移动平台更强的功能笔记本笔记本PC复杂的文档编辑和读写桌面键盘输入键盘和鼠标输入法完整的.NET framework 支持Windows XP/XPEWindows XP/XPE平板电脑平板电脑复杂的文档编辑和读写桌面键盘输入支持数字墨水可以支持键盘，也可以把键盘拿走键盘、鼠标、数字墨水和语音输入完整

7、的.NET framework支持提供笔，数字墨水，手写和语音识别APIWindows CEWindows CE小型个人产小型个人产品品单向网络信息消费Windows MobileWindows MobileSmartphone信息消费基本数据浏览把PDA融入电话可以与Exchange交互.NET Compact FrameworkASP.NET 移动控件Pocket PC 信息消费浏览和输入数据把电话融入PDA可以与Office,Exchange和SQL Server交互.NET Compact FrameworkASP.NET 移动控件Windows Embedded 家族家族目录目录l

8、l什么是嵌入式操作系统？什么是嵌入式操作系统？l l常用嵌入式操作系统简介常用嵌入式操作系统简介 Windows EmbeddedWindows EmbeddedVxWorksVxWorksEmbedded LinuxEmbedded LinuxVxWoksl lVxWorks 是风河公司开发的一款商用硬实是风河公司开发的一款商用硬实时操作系统时操作系统l l主要思想：在嵌入式系统中最大限度地实主要思想：在嵌入式系统中最大限度地实现内核的时间可预测性，根据用户定义的现内核的时间可预测性，根据用户定义的任务优先级对任务实现调度。任务优先级对任务实现调度。l l给用户最大的控制权给用户最大的控制权

9、VxWoksl l为追求系统的实时性而设计的，并不是以为追求系统的实时性而设计的，并不是以通用通用OS为设计目标。为设计目标。l l去掉了一些去掉了一些OS模块，因为这些模块在某种模块，因为这些模块在某种程度上会影响系统的实时性程度上会影响系统的实时性(如在内存管理如在内存管理中没有采用页面管理模式，采用的是平板中没有采用页面管理模式，采用的是平板式内存。式内存。VxWoksl l任务调度采用的是基于优先级的抢占式任任务调度采用的是基于优先级的抢占式任务调度模式，优先级分务调度模式，优先级分256级级(0-255)l l用户可以动态的改变优先级用户可以动态的改变优先级，但是这种做但是这种做法不

10、提倡法不提倡l l用户可以锁定一个任务使它不被更高的任用户可以锁定一个任务使它不被更高的任务或中断抢占务或中断抢占l l允许使用固定优先级响应时间来检查任务允许使用固定优先级响应时间来检查任务调度的性能调度的性能VxWoksl l资源共享和优先级继承机制资源共享和优先级继承机制l l采用最优化的上下文切换和中断返回机制采用最优化的上下文切换和中断返回机制.l l内核从不禁止非屏蔽中断内核从不禁止非屏蔽中断 NMI(non-maskable interrupts)VxWoks 缺点缺点l l缺少某些缺少某些OS特性特性l l保证时限要求是设计者自己的任务保证时限要求是设计者自己的任务(系统的系统

11、的灵活性带来的弊端灵活性带来的弊端)l l不支持很多应用和不支持很多应用和APIs(只支持部分只支持部分POSIX标准的函数集标准的函数集)l l尽管采用了平板式内存管理，但是由于内尽管采用了平板式内存管理，但是由于内存的动态分配，仍然存在内存段，这样仍存的动态分配，仍然存在内存段，这样仍然存在时间上的不可预测性然存在时间上的不可预测性VxWoks 缺点缺点l l应用领域主要局限在对实时性要求较严格应用领域主要局限在对实时性要求较严格的硬实时系统中的硬实时系统中l l带给用户最大的控制权的同时，用户对系带给用户最大的控制权的同时，用户对系统的实时性调度责任也更大统的实时性调度责任也更大Torn

12、ado 集成开发环境集成开发环境GDB 调试工具调试工具WindView 多任务跟踪和观察工具多任务跟踪和观察工具目录目录l l什么是嵌入式操作系统？什么是嵌入式操作系统？l l常用嵌入式操作系统简介常用嵌入式操作系统简介 Windows EmbeddedWindows EmbeddedVxWorksVxWorksEmbedded LinuxEmbedded Linux主要内容主要内容l l嵌入式嵌入式Linux概览概览l l使用嵌入式使用嵌入式Linux的开发过程的开发过程l l嵌入式嵌入式Linux与与Windows CE将将Linux嵌入到嵌入到各种设备中各种设备中:NASA NASA

13、个人助理个人助理个人助理个人助理开发过程开发过程Linux 操操作系统选作系统选择择操作系统的移植操作系统的移植与改进与改进Driver and Application software development从系统设计从系统设计从系统设计从系统设计 测测试试 Rehat,bluecat,RTLinux,Monta Vista Linux,RTAI,http:/linux.orghttp:/www.gnu.orgTekram,HP,Intel,嵌入式嵌入式Windows 与与嵌入式嵌入式LinuxJerry KrasnerJerry Krasner与与与与Rick RehrbraumRick

14、Rehrbraum 之争之争之争之争版权费版权费开发环境开发环境功能功能上市时间上市时间开人员数开人员数非常便宜非常便宜并非所有的嵌入式并非所有的嵌入式并非所有的嵌入式并非所有的嵌入式windowswindows产品都便宜产品都便宜产品都便宜产品都便宜更好更好不同意不同意更多更多不同意不同意更短更短更少更少不确定不确定不确定不确定硬件支持硬件支持差不多差不多Linux更好更好 嵌入式嵌入式Windows 与与嵌入式嵌入式Linux目前嵌入式系统项目中使用的目标操作系统以及目前嵌入式系统项目中使用的目标操作系统以及目前嵌入式系统项目中使用的目标操作系统以及目前嵌入式系统项目中使用的目标操作系统以

15、及二年后使用的操作系统，二年后使用的操作系统，二年后使用的操作系统，二年后使用的操作系统，20022002，数据来自，数据来自，数据来自，数据来自EDCEDC两者都两者都呈强健呈强健的上升的上升趋势趋势!续续作业作业1.1.Vxworks操作系统有哪些优缺点？操作系统有哪些优缺点？2.2.什么是嵌入式什么是嵌入式embedded Linux?给出几个给出几个例子。例子。3.3.与嵌入式与嵌入式Linux相比嵌入式相比嵌入式Windows有何有何优点？优点？4.4.应用应用Windows CE与嵌入式与嵌入式Linux进行嵌进行嵌入式系统开发，二者的开发流程有什么不入式系统开发，二者的开发流程有什么不一样？一样？