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1、第八章 实时操作系统RT-THREAD 及其在STM32上的移植,8.1 实时操作系统概述 8.2 RT-THREAD实时操作系统简介 8.3 RT-THREAD实时操作系统的移植,教学目的和要求,掌握实时操作系统的基本概念； 了解在RT-Thread操作系统上的编程方法； 了解RT-Thread操作系统在不同硬件 平台上的移植步骤。,操作系统是一种系统软件，是控制应用程序执行的程序，并充当应用程序和计算机硬件之间的接口。 嵌入式系统是面向特定应用的计算机系统，其数量远远超过通用的计算机系统，应用范围非常广泛。,8.1 实时操作系统概述,1. 操作系统的功能 操作系统处于应用程序和计算机硬件之
2、间 通常操作系统提供以下一些服务功能：,8.1.1 嵌入式实时操作系统的概念,任务管理：操作系统最核心的工作就是每个用户任务的创建、执行，以及多个任务的调度工作。 内存管理：内存是任务生存的空间，为用户任务分配、管理、释放内存是操作系统的重要工作。 I/O设备管理：一般的计算机系统都配有各种类型的外部设备，操作系统可以提供相应的驱动程序，方便用户使用外部设备。 文件系统管理：当数据量很大或者程序本身体积很大的时候，就需要以文件的形式存储在外存上（如FLASH、SD卡、硬盘等）。,2. 实时操作系统 嵌入式系统与通用的计算机系统不同，是为了完成某特定功能而设计的，往往需要快速响应外部事件，如汽车
3、中的防抱死系统。 实时操作系统对处理结果的正确性和处理过程的及时性都有严格要求。 分为硬实时和软实时两种。硬实时系统是要求处理过程必须在规定时间内完成。软实时系统可以允许在一定时间内得到处理结果。,3. 嵌入式实时操作系统的特点 实时性：在许多嵌入式系统应用中，对响应时间有具体的要求，操作系统应该保证实时性需求。 可靠性：很多情况下，嵌入式系统无人操作，自动运行。只有高可靠性才能满足需求。 可裁剪性：嵌入式实时操作系统可能的应用场合差异很大，所以一个嵌入式操作系统必须能够灵活配置，根据实际需求进行裁剪，去除冗余，达到满足要求的最简配置。,3. 嵌入式实时操作系统的特点,设备编程的灵活性：嵌入式
4、系统通常是为一个受限制的、定义明确的功能而设计。没有经过测试的程序很少加到软件中。软件经配置和测试之后，就应该视为可靠的1。所以用户程序可以直接操作I/O设备、使用中断程序和自行管理外部设备。,按照操作系统是否设置了实时响应的机制，可分为实时操作系统和非实时操作系统。 按照操作系统的发布方式，嵌入式操作系统可分为开源和非开源方式。 大多数嵌入式操作系统对于研究和教学目的的应用是免费的，而对于商业产品开发，则有免费和需要购买许可证之分。 常用的有： VxWorks Embedded Linux Windows Embedded,8.1.2 常用嵌入式操作系统简介,VxWorks系统,VxWork
5、s是风河公司(WindRiver)开发的一款商用实时操作系统。 VxWorks因其良好的可靠性和卓越的实时性，已广泛应用在通信、军事、航空、航天等高端技术及实时要求极高的领域中。,VxWorks组成,VxWorks组成,微内核 I/O系统 文件系统 完全的TCP/IP协议栈（基于BSD4.4) 板极支持包（Board Support Package, BSP) 目标代理（Target Agent),VxWorks系统开发环境,Embedded Linux,嵌入式Linux是一种开放源代码、软实时、多任务的嵌入式操作系统。 它是在标准Linux的基础上针对嵌入式系统进行内核裁剪和优化后形成的。这
6、使它体积更小、性能更高。,将Linux嵌入到各种设备中,Windows Embedded家族,WinCE操作系统,Windows CE嵌入式操作系统最大的特点是能提供与PC机类似的图形界面和主要的应用程序。 Windows CE嵌入式操作系统的界面显示大多数在Windows里出现的标准部件，包括桌面、任务栏、窗口、图标和控件等等。 这样只要是对PC机上的Windows比较熟悉的用户，可以很快地使用基于Windows CE嵌入式操作系统的嵌入式设备。,相比于ucos，它功能更强大而且是免费的；相比于ecos，它可以支持linux的GCC编译和windows的IDE环境而且也相对要简单，利于我们学
7、习。除了以上的两点我选择它的另一个一个重要原因是，它有2440的完善的bsp并且自带原生的GUI。 RT-Thread是一款由中国开源社区主导开发的开源嵌入式实时操作系统，它包含实时嵌入式系统相关的各个组件：实时操作系统内核，TCP/IP协议栈、文件系统、libc接口、图形界面等。,8.2 RT-THREAD实时操作系统简介,Porting底层移植、驱动层，与硬件相关的放在这一层，如果变更了所使用的单片机和电路板，需要修改相关代码。 Kernel硬实时内核，是抽象出来，与具体硬件无关的核心部分，负责多线程及其调度，信号量，邮箱，消息队列，内存管理，定时器等功能。 Components组件层，核心之上的外围组件，包括文件系统，命令行shell，lwIP轻型TCP/IP协议栈，GUI图形用户界面等。用户可以根据实际需求选择使用。,
