嵌入式操作系統(tǒng)重要概念

1．上下文切換（ContextSwitching）

多任務系統(tǒng)中，上下文切換是指CPU的控制權由運行任務轉(zhuǎn)移到另外一個就緒任務時所發(fā)生的事件，當前運行任務轉(zhuǎn)為就緒（或者掛起、刪除）狀態(tài)，

另一個被選定的就緒任務成為當前任務。上下文切換包括保存當前任務的運行環(huán)境，恢復將要運行任務的運行環(huán)境。上下文的內(nèi)容依賴于具體的CPU。

2．確定性（Deterministic）

實時操作系統(tǒng)中，在一定的條件下，系統(tǒng)調(diào)用的運行時間可以預測。這并不是指所有系統(tǒng)調(diào)用都總是執(zhí)行一個固定長度的時間，而是指不論系統(tǒng)負載如

何，系統(tǒng)調(diào)用的最大執(zhí)行時間可以確定。

3．硬實時(HardReal-Time)系統(tǒng)

硬實時系統(tǒng)對系統(tǒng)響應時間有嚴格要求，一旦系統(tǒng)響應時間不能滿足，就會引起系統(tǒng)崩潰或致命的錯誤。

4．中斷延遲(InterruptLatency)

中斷延遲是指從硬件中斷發(fā)生到開始執(zhí)行中斷處理程序第一條指令之間的這段時間。

5．互斥(MutualExclusion)

互斥是用來控制多任務對共享數(shù)據(jù)進行串行訪問的同步機制。在多任務應用中，當兩個或多個任務同時訪問共享數(shù)據(jù)時，可能會造成數(shù)據(jù)破壞?；コ馐?/p>

它們串行地訪問數(shù)據(jù)，從而達到保護數(shù)據(jù)的目的。

6．搶占(Preemptive)

搶占是指當系統(tǒng)處于核心態(tài)運行時,允許任務的重新調(diào)度。換句話說就是指正在執(zhí)行的任務可以被打斷，讓另一個任務運行。搶占提高了應用對異步事

件的響應性能力。操作系統(tǒng)內(nèi)核可搶占，并不是說任務調(diào)度在任何時候都可以發(fā)生。例如當一個任務正在通過一個系統(tǒng)調(diào)用訪問共享數(shù)據(jù)時，重新調(diào)度

和中斷都被禁止。

7．優(yōu)先級驅(qū)動(Priority-Driven)

優(yōu)先級驅(qū)動是指多任務系統(tǒng)中，當前運行任務總是具有最高優(yōu)先級的就緒任務。

8．優(yōu)先級反轉(zhuǎn)(PriorityInversion)

優(yōu)先級反轉(zhuǎn)是指一個任務等待比它優(yōu)先級低的任務釋放資源而被阻塞，如果這時有中等優(yōu)先級的就緒任務，阻塞會進一步惡化。優(yōu)先級繼承技術可用來解決優(yōu)先級反轉(zhuǎn)問題。

9．優(yōu)先級繼承(PriorityInheritance)

優(yōu)先級繼承可用來解決優(yōu)先級反轉(zhuǎn)問題。當優(yōu)先級反轉(zhuǎn)發(fā)生時，優(yōu)先級較低的任務被暫時地提高它的優(yōu)先級，使得該任務能盡快執(zhí)行，釋放出優(yōu)先級較高的

任務所需要的資源。

10．實時執(zhí)行體(Real-TimeExecutive)

實時執(zhí)行程序包括一套支持實時系統(tǒng)所必需的機制。如多任務支持，CPU調(diào)度，通信和存儲分配。在嵌入式應用中，這一套機制被稱為實時執(zhí)行體或?qū)崟r操作系統(tǒng)內(nèi)核。

OS就是一個實時執(zhí)行體。編程者以實時執(zhí)行體為基礎來構造自己應用。

11．重調(diào)度過程(ReschedulingProcedure)

重調(diào)度過程是判定任務優(yōu)先級和執(zhí)行狀態(tài)的過程。OS的系統(tǒng)

調(diào)用引起任務狀態(tài)變化時，就會執(zhí)行這個過程。如果當前運行任務不是最高優(yōu)先級的就緒任務，重調(diào)度過程就會發(fā)生。

12．調(diào)度延遲(SchedulingLatency)

調(diào)度延遲是指當一個事件引起更高優(yōu)先級的任務就緒到這個任務開始運行之間的時間。即一個任務被觸發(fā)后，由就緒到運行的時間。

13．可剪裁的體系結構(ScalableArchitecture)

可剪裁的體系結構是指一個軟件系統(tǒng)能夠支持多種應用而無需在接口上做很大的變動。因此,開發(fā)出成本低、品種多的產(chǎn)品。

調(diào)用引起任務狀態(tài)變化時，就會執(zhí)行這個過程。如果當前運行任務不是最高優(yōu)

14．任務(Tasks)

任務是OS中獨立運行的單元。

15．任務上下文(TaskContext)

任務上下文是指任務運行的環(huán)境。例如，針對x86的CPU，任務上下文可包括程序計數(shù)器、堆棧指針、通用寄存器的內(nèi)容。