嵌入式系统开发概述

1、计算机的硬件部分:运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。


2、嵌入式系统定义

     以应用为中心、以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗和应用环境有特殊要求的专用计算机系统。是将应用程序、操作系统和计算机硬件集成在一起的系统(技术角度)。

3、实时性
实时性的本质是任务处理所花费时间的可预测性,即任务需要在规定的时限内完成。
嵌入式系统≠实时系统
有些嵌入式系统没有实时性要求。
硬实时软实时
“软”意味着如果没有满足指定的时间约束并不会导致灾难性的后果,而对于硬实时系统来说却是灾难性的 。

4 、知识产权
知识产权(IP)电路或核是设计好并经过验证的集成电路功能单元。

5、代码的临界区

      代码的临界区也称为临界区,指处理时不可分割的代码,运行这些代码不允许被打断。一旦这部分代码开始执行,则不允许任何中断打入(这不是绝对的,如果中断不调用任何包含临界区的代码,也不访问任何临界区使用的共享资源,这个中断可能可以执行)。为确保临界区代码的执行,在进入临界区之前要关中断,而临界区代码执行完成以后要立即开中断。


6.资源

        程序运行时可使用的软、硬件环境统称为资源。资源可以是输入输出设备,例如打印机、键盘、显示器。资源也可以是一个变量、一个结构或一个数组等。


7、共享资源

        可以被一个以上任务使用的资源叫做共享资源。为了防止数据被破坏,每个任务在与共享资源打交道时,必须独占该资源,这叫做互斥


8、任务

一个任务,也称作一个线程,是一个简单的程序,该程序可以认为CPU完全属于该程序自己


9、任务切换

     当多任务内核决定运行另外的任务时,它保存正在运行任务的当前状态,即CPU寄存器中的全部内容。这些内容保存在任务的当前状态保存区,也就是任务自已的栈区之中。入栈工作完成以后,就把下一个将要运行的任务的当前状态从任务的栈中重新装入CPU的寄予存器,并开始下一个任务的运行。这个过程就称为任务切换。

这个过程增加了应用程序的额外负荷。CPU的内部寄存器越多,额外负荷就越重。做任务切换所需要的时间取决于CPU有多少寄存器要入栈。


10、内核

多任务系统中,内核负责管理各个任务,或者说为每个任务分配CPU时间,并且负责任务之间的通信。内核提供的基本服务是任务切换


11、占先式内核

        当系统响应时间很重要时,要使用占先式内核。最高优先级的任务一旦就绪,总能得到CPU的控制权。当一个运行着的任务使一个比它优先级高的任务进入了就绪状态,当前任务的CPU使用权就被剥夺了,或者说被挂起了,那个高优先级的任务立刻得到了CPU的控制权。如果是中断服务子程序使一个高优先级的任务进入就绪态,中断完成时,中断了的任务被挂起,优先级高的那个任务开始运行。


12、非占先式内核

        非占先式内核要求每个任务自我放弃CPU 的所有权。非占先式调度法也称作合作型多任务,各个任务彼此合作共享一个CPU。异步事件还是由中断服务来处理。中断服务可以使一个高优先级的任务由挂起状态变为就绪状态。但中断服务以后控制权还是回到原来被中断了的那个任务,直到该任务主动放弃CPU的使用权时,那个高优先级的任务才能获得CPU的使用权。


13、任务优先级

        任务的优先级是表示任务被调度的优先程度。每个任务都具有优先级。任务越重要,赋予的优先级应越高,越容易被调度而进入运行态。 


14、计算机只能进行二进制加法运算。

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