RTOS实时操作系统

2024-06-17 09:52
文章标签 rtos 实时操作系统

本文主要是介绍RTOS实时操作系统,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

常见的RTOS有:

  • VxWorks:广泛应用于工业、医疗、通信和航空航天领域。
  • FreeRTOS:一个开源的RTOS,广泛用于嵌入式设备。
  • uc/OS:一个适用于教育和小型商业项目的RTOS。
  • QNX:主要应用于汽车和工业自动化领域。
  • Windows CE(现在称为Windows Embedded Compact):微软提供的嵌入式操作系统。\

主要特点包括:

  1. 确定性(Determinism):系统能够保证在给定的时间限制内完成特定的任务。
  2. 任务调度(Task Scheduling):RTOS通常采用优先级为基础的抢占式调度策略,以确保高优先级任务能够及时执行。
  3. 中断处理(Interrupt Handling):快速和高效的中断处理是RTOS的关键特性,它能够快速响应外部事件。
  4. 内存管理(Memory Management):为了提高效率,RTOS通常采用静态内存分配而不是动态内存分配。
  5. 同步和通信机制(Synchronization and Communication Mechanisms):如互斥锁(mutex)、信号量(semaphore)、事件标志(event flag)和消息队列(message queue)等,以确保任务间的正确通信和数据一致性。

嵌入式系统类型:

  1. 按复杂度分
    • 复杂嵌入式系统:这类系统一般使用Linux、Android等全功能操作系统。使用应用处理器,具备复杂的人机、网络、文件系统等。
    • 深度嵌入式系统:这类系统比较简单,通常不使用操作系统,或者仅仅使用RTOS(实时操作系统)。处理器一般是微控制器(MCU)或DSP等,仅具备简单的人机交互,甚至没有人机交互,物联网设备多属于此类。
  2. 按所使用的操作系统分
    • Rich OS类(全能操作系统):这类嵌入式系统运行功能非常齐全的操作系统,例如Linux、Android、iOS等。这类系统通常使用应用处理器,如Cortex-A、x86等架构的处理器。智能手机、平板电脑、智能电视、车载娱乐系统等属于这类系统。
    • RTOS类(实时操作系统):这类嵌入式系统运行功能紧凑但具有很强实时性的RTOS,例如FreeRTOS、RT-Threads、uC/OS-II等。这类系统通常使用微控制器,例如Cortex-M、MSP430、AVR、PIC等架构的微控制器。有些高性能的应用场合也可能会选用应用处理器。
    • Bare-metal类:这类嵌入式系统不包含任何操作系统,可能会包含事件调度器。这类系统也使用微控制器,主要是功能比较单一的应用。
  3. 按硬件组成分
    • 嵌入式微处理器:通常以某一种微处理内核为核心,每一种衍生产品的处理器内核都是一样的,不同的是存储器和外设的配置和封装。
    • 微控制器(MCU):又称单片机,与微处理器相比,微控制器的最大优点在于单片化,体积大大减小,从而使功耗和成本下降,可靠性提高。
    • DSP处理器(DSP):对系统结构和指令进行了特殊设计,使其适合于执行DSP算法,编译效率高,指令执行速度也高。

内部区别

裸机系统

裸机系统是一种没有配置任何操作系统和定制服务的物理硬件设备,用户需要自行安装和配置操作系统及其他软件。它直接运行在物理硬件上

轮询系统
轮询系统即是在裸机编程的时候,先初始化好相关的硬件,然后让主程序
在一个死循环里面不断循环,顺序地做各种事情,通常只适用于那些只需
要顺序执行代码且不需要外部事件来驱动的就能完成的事情
前后台系统
相比轮询系统,前后台系统是在轮询系统的基础上加入了中断。外部事件
的响应在中断里面完成,事件的处理还是回到轮询系统中完成,中断在这
里我们称为前台, main() 函数里面的无限循环我们称为后台。
多任务系统
相比前后台系统,多任务系统的事件响应也是在中断中完成的,但是事件
的处理是在任务中完成的。在多任务系统中,任务跟中断一样,也具有优
先级,优先级高的任务会被优先执行。当一个紧急的事件在中断被标记之
后,如果事件对应的任务的优先级足够高,就会立马得到响应。

这篇关于RTOS实时操作系统的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1069126

相关文章

FreeRTOS学习笔记—④RTOS通信管理篇/同步互斥与通信(正在更新中)

二、RTOS的核心功能   RTOS的核心功能块主要分为任务管理、内核管理、时间管理以及通信管理4部分,框架图如下所示:   (1)任务管理:负责管理和调度任务的执行,确保系统中的任务能够按照预期运行。   (2)内核管理:负责系统核心功能的管理,包括内存、中断、异常处理和系统启动等。   (3)时间管理:负责所有与时间相关的操作,包括系统时钟、定时器、任务延迟和周期性任务的执行。   (4)通

基于STM32的RTOS--freertos的使用(HAL实现多任务)

一:STM32cubemx配置         1:工程建立                         (1)打开stm32cubemx  点击进入芯片选择页面                                         (2)选择对应的芯片型号双击         2:调试接口配置                  3:时钟设置

集成电路学习:什么是RTOS实时操作系统

RTOS:实时操作系统         RTOS,全称Real Time Operating System,即实时操作系统,是一种专为满足实时控制需求而设计的操作系统。它能够在外部事件或数据产生时,以足够快的速度进行处理,并在规定的时间内控制生产过程或对处理系统做出快速响应。RTOS的主要特点包括及时响应、高可靠性、多任务处理、确定性、资源管理、优先级调度、中断处理和时间管理等。 一、RT

ESP8266使用ESP8266_RTOS_SDK-3.4开发

参见 windows+mingw32+ESP8266 RTOS SDK开发环境搭建和HelloWorld显示 把从github上拉取的完整的工程,切换分支即可

【GD32】RT-Thread实时操作系统移植(GD32F470ZGT6)

1. 简介         最近几年可以发现国产的实时操作系统越来越受欢迎了,本篇要移植的就是当中的翘楚——RT-Thread。         RT-Thread诞生于2006年,是国内以开源中立、社区化发展起来的一款高可靠实时操作系统 ,由睿赛德科技负责开发维护和运营 。并且在上一年度的市场欢迎程度中位列第一,第一次超过了老牌的FreeRTOS系统。         相比于FreeRTO

从屎山代码到RTOS,老工程师的架构进化史

很多老铁和我反馈,说很喜欢看我写的内容,不管是朋友圈还是文章,能在字里行间,受益匪浅。 想想也很久没时间没写长文了,既然大家喜欢看,我尽量抽时间多写。 长文预警,全文5800多字,写了16个小时,如果你想真正深入了解哪些项目需要上RTOS?RTOS有哪些优势?具体能解决产品哪些痛点?请花十分钟,耐心看完,这篇文章比你看一套教程更一针见血,如果你赶时间,建议先点赞+收藏防止找不到。。 前段时间

【GD32】FreeRTOS实时操作系统移植(GD32F470ZGT6)

1. 简介         在日常的应用开发项目中,常常需要单片机具有处理多种任务的需求,如果使用裸机开发那么肯定是不现实的,因为受限于IO与处理器的巨大速度差异,在裸机下处理器常常要等待当前IO操作完成才能进行下一个任务,效率大打折扣。         因此使用实时操作系统成为首选,市面上比较火的的实时操作系统有很多,像这里要介绍的FreeRTOS就是其中之一。FreeRTOS可以说是非常老

uCOS-II学习笔记:实时操作系统(一)

1.前后台系统:前后台系统的架构用一句话来形容的话,就是一个大的循环,加上中断,就形成了一个整的体系。 假设来了中断需要处理模块3,如果模块3的处理是最紧迫的,但是当前cpu 只运行到模块1, 这样的话,必须还要承受模块2的运行时间延迟,才能轮到模块3的处理,当模块越多的时候很可能情况更糟糕。单个循环要解决此类问题的话,只能在中断里面去处理紧急事件,这样会造成中断执行太长,造成多层的中断嵌

EtherCAT主站IgH解析(二)-- 如何将Igh移植到Linux/Windows/RTOS等多操作系统

版权声明:本文为本文为博主原创文章,转载请注明出处 https://www.cnblogs.com/wsg1100 如有错误,欢迎指正。 本文简单介绍如何将 igh 移植到 zephyr、freertos、rtems、rtthread等RTOS ,甚至 windows 上。 ##前言 目前,EtherCAT商用主站有:Acontis、TwinCAT3、KPA、Codesys等,开源EtherCA

深入探究RTOS的IPC机制----邮箱

阅读引言: 因为将来工作需要, 最近在深入学习OS的内部机制,我把我觉得重要的、核心的东西分享出来, 希望对有需要的人有所帮助, 阅读此文需要读友有RTOS基础, 以及一些操作系统的基础知识, 学习过Linux的最佳, 特别是想RT-Thread适合Linux非常像的, 代码风格、IPC机制等等。 目录 一、RT-Thread中邮箱的特性 二、 邮箱的源码实现 1,邮箱