嵌入式系统使用实时操作系统的必要性

嵌入式实时操作系统在目前的嵌入式应用中用得越来越广泛,尤其在功能复杂、系统庞大的应用中显得越来越重要。

首先,嵌入式实时操作系统提高了系统的可靠性。 在控制系统中,出于安全方面的考虑,要求系统不能崩溃,而且还要有自愈能力;要求不仅在硬件设计方面提高系统的可靠性和抗干扰性,而且也应在软件设计方面提高系统的抗干扰性,尽可能地减少安全漏洞和隐患。 长期以来,前后台系统软件设计在遇到强干扰时,运行的程序产生异常、出错、跑飞,甚至死循环,造成了系统的崩溃。 而实时操作系统管理的系统,这种干扰可能只会导致若干进程中的一个被破坏,可以通过系统运行的系统监控进程对其进行修复。 通常情况下,这个系统监视进程用来监视各进程运行状况,遇到异常情况时,采取一些利于系统稳定可靠的措施,例如将有问题的任务清除掉。

其次,嵌入式实时操作系统提高了开发效率,缩短了开发周期。 在嵌入式实时操作系统环境下,开发一个复杂的应用程序,通常可以按照软件工程中的解耦原则将整个程序分解为多个任务模块,每个任务模块的调试、修改几乎不影响其他模块。 商业软件一般都提供了良好的多任务调试环境。(www.xing528.com)

第三,嵌入式实时操作系统充分发挥了32 位CPU 的多任务潜力。 32 位CPU 的速度比8位、16 位CPU 的速度快。 另外,它本来是为运行多用户、多任务操作系统而设计的,特别适于运行多任务实时系统。 32 位CPU 采用利于提高系统可靠性和稳定性的设计,使其更容易做到不崩溃。 例如,CPU 运行状态分为系统态和用户态,将系统堆栈和用户堆栈分开,实时地给出CPU 的运行状态等,允许用户在系统设计中从硬件和软件两方面对实时内核的运行实施保护。 如果还是采用以前的前后台方式,则无法发挥32 位CPU 的优势。

从某种意义上说,没有操作系统的计算机(裸机)是没有用的。 在嵌入式应用中,只有将CPU 嵌入到系统中,同时又把操作系统嵌入进去,才是真正的计算机嵌入式应用。