RTthread学习笔记————第1章 嵌入式操作系统

• 什么是操作系统 

操作系统是指管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序，是直接运行在计算机上的最基
本的系统软件，任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行，按应用领域来划分，可分为桌
面操作系统、服务器操作系统、移动操作系统、和嵌入式操作系统几类。

 嵌入式操作系统是指是用在嵌入式系统的操作系统。嵌入式系统使用非常广泛，可以理解为除
了服务器、个人电脑、移动设备外的计算机都是嵌入式设备。嵌入式系统在我们的生活中无处不在。

嵌入式系统具有某种特定的功能，专用性强、功能相对单一这样的特点使得嵌入式系统只需具备相匹配的少量硬件资源，就可完成所需的特定功能，因而也使成本能得到有效的控制。

 

• 嵌入式操作系统框图 

 

•  实时系统 

实时系统是一种需求倾向性的系统，对于实时的任务需要在第一
时间内做出回应，而对非实时任务则可以在实时事件到达时为之让路——被抢占。所以实时系统也
可以看成是一个等级系统，不同重要性的任务具有不同的优先等级：重要的任务能够优先被响应执
行，非重要的任务可以适当往后推迟。

举一个例子说明：假设一颗子弹从 20 米外射向一个玻璃杯，子弹的速度是 v 米/秒，那么经过
t1=20/v 秒后，子弹将击碎玻璃杯。而如果有一个保护系统在检测到子弹射出后，把玻璃杯拿走了，
假设整个过程持续 t2 秒的时间，如果 t2 < t1，玻璃杯就不会被击碎，那么这个系统就可以看成是
一个实时系统。 （实时系统并不代表着对所有输入事件具备实时响应，而是在指定的时间内完成
对事件的响应）

•  实时系统的软实时和硬实时

软实时：但现实中也存在这样一种系统，在多数情况下，它能够严格地在规定的时间内完成任务，但偶尔它
也会超出这个给定的时间范围少许才能正确地完成任务，我们通常把这种系统称为软实时系统。

硬实时：硬实时系统严格限定在规定的时间内完成任务，否则就可能导致灾难的发生。例如导弹拦截系
统，汽车引擎系统等，当这些系统不能满足规定的响应时间时，即使只是偶尔，也将导致车毁人亡
等重大灾难的发生。

•  嵌入式实时操作系统

  前后台系统

          

 这样的前后台系统在实时性处理方面存在缺陷，例如任务 1 是重要任务，需要能够得到及时响
应，在运行任务 4 的时候，产生中断，任务 1 执行的条件被满足，最理想的快速响应方式是任务 1
立即被投入运行，但是在前后台程序中做不到，因为任务是被顺序执行的，即使是任务 1 焦急万分，
也必须等待任务 4 处理完毕后，才能被运行。

       抢占式系统

嵌入式实时操作系统被设计成为一个抢占式系统，能够解决上述的实时性问题，它把任务分为
不同的优先级等级，高优先级任务当运行条件被满足时，可以打断低优先级任务优先运行，从而极
大地提高了系统实时性。

总体来说，嵌入式操作系统是应用于嵌入式系统的软件，用来对接嵌入式底层硬件与上层应用
软件，操作系统将底层驱动封装起来为开发者提供功能接口，极大地提高了应用程序的开发效率。

• RTthread小结

RT-Thread 是国内的一款嵌入式实时操作系统，诞生于 2006 年，许可证类似 FreeRTOS，以开
源、免费的方式进行发布。与 FreeRTOS 和 uC/OS 不同的是，RT-Thread 自创建之初的定位就不仅
是一个 RTOS 内核，而是包含网络、文件系统、GUI 界面等组件的中间件平台，它秉承开源、免费
的思想，积聚吸收社区的力量来不断发展壮大。

本章主要对嵌入式实时系统做了简单的介绍，嵌入式操作系统是嵌入式系统的操作系统，是应
用于嵌入式系统的软件，生活中无处不在。嵌入式操作系统又分为实时操作系统与非实时操作系统。

 

 注：文章参考培训教程