简析对计算机嵌入式实时操作系统及
最后更新时间：2024-03-03
作者：用户投稿
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论文导读：此种架构方式具有非常高的运转效率，但同样存在着极为明显的缺陷：如果任何组件的指针指向发生错误，都会严重破坏到嵌入式实时操作系统中的内核与其它组组件，从而致使整个操作系统崩溃及其它严重理由的出现。当这类理由出现时，由于无法进行动态修复，也无法替换出现故障的组件，因此，我们采取的主要解决方案便是复位系统。对
摘 要：当今社会，信息技术发展迅速，嵌入式系统也得到了广泛的运用，而嵌入式实时操作系统决定着嵌入式系统的正常、稳定运转。因此，嵌入式实时操作系统的研究工对计算机嵌入式实时操作系统的及相关论文由www.7ctime.com收集,如需论文.作尤为关键。本文首先简单概述嵌入式实时操作系统，其次通过分析嵌入式实时操作系统的结构以及嵌入式系统中图形图像的显示方式，进而提出有效的加强嵌入式实时操作系统可靠性的策略。
关键词：计算机；嵌入式实时操作系统；嵌入式图形图像技术
中图分类号：TP316.2
目前，保障社会经济增长的一项核心产业便是信息产业。信息产业通过充分结合计算机技术与通信产业，已经逐步发展成为了一项先进的学科领域。其中，最为重要的研究课题之一便是对计算机嵌入式实时操作系统的研究及分析。嵌入式实时操作系统是一项基础运转平台，其应用领域包含工业、人们日常生活及通信系统等多个方面，已成为操作系统的发展方向。
1 嵌入式实时操作系统的概述
嵌入式系统随着科学技术和信息技术的发展，已被广泛运用在军事领域以及人民日常生活中，并发挥着极其重要的作用。结合软件和硬件，实现制定功能的计算机系统即为嵌入式系统，当前我国的技术开放项目中，就包含了对嵌入式系统的开发和研究。
在嵌入式操作系统中，起着对外部事件进行及时回应作用的便是嵌入式实时操作系统。其中，识别、处理以及输出结果为嵌入式实时操作系统响应外部事件的三个步骤。硬实时系统和软实时系统为实时系统的两大组成部分。硬实时系统要求准时、无误地完成任务，倘若不能满足这一条件的话，将会造成非常严重的后果。对于软实时系统而言，高速完成任务为其遵守的原则，对时间的界定较为灵活[1]。
2 嵌入式实时操作系统的结构
在嵌入式实时操作系统的体系结构中，模块结构与层次结构为其最基本的两种结构，其中，最常见、简单的结构化设计为模块结构。模块结构分为处理器管理、存储器管理、设备管理及文件管理等几大管理模块，且分别对应计算机的CPU、内存及各种存储设备和管理硬件。由于建立在存储器设备上的只有文件管理模块，因此嵌入式实时操作系统通过软件的方式将计算机硬件组合模型表达出来，且直接逻辑映射出计算机的硬件。此外，层次结构中，层的结构由模块的集合构成，是建立在整个系统的模块分类上的[2]。嵌入式实时操作系统根据模块之间的调用方式，还可分成单内核及微核两类。
3 嵌入式实时操作系统中图形图像的显示方式
在嵌入式系统中，图形图像的显示方式为以下两种：
（1）采用专用的图像显示芯片，这种芯片通常属于先进高端技术产品，虽然运转速度较快，但是比较昂贵，极大程度上增加嵌入式系统的投资成本。此外，这种芯片的使用通常需要使用专业的接口，转换接口也为实际操作带来了不必要的麻烦。
（2）图形图像的另一种显示方式便是采用MCU集成LCD制约器。该制约器为一个接口部件，嵌入式微处理器通过它可以将图像显示在LCD显示屏上。然而，该制约器只能实现简单的向显示屏填充图案，其他显示工作还要依靠MCU通过软件来完成。这种图形图像的显示方式不但造成了极大的资源浪费，而且对嵌入式系统也造成了极为严重的影响。
在嵌入式实时操作系统中，随着图形图像处理的不断应用，人们对嵌入式图形的加速技术也不断重视起来。在整个嵌入式实时操作系统中，图形加速技术对其运转效率起着关键作用。目前，为提高处理图形的速度，许多工程师已加大了研究力度，并考虑通过硬件来完成微处理器完成的工作[3]。当前，为实现嵌入式实时操作系统中图形图像能进行加速显示，众多嵌入式工程师已致力于研究可编程逻辑器。在图形图像显示中，由于数据的显示以及缓存中像素信息的显示等均需MCU的配合，因此，应加大MCU运用技术的研究。
4 加强嵌入式实时操作系统可靠性的策略
在嵌入式实时操作系统中，架构为其提高可靠性的关键性技术。然而，在对模块架构进行实时执行的操作过程中，软件通常独立运转在内存地址的空间内。虽然此种架构方式具有非常高的运转效率，但同样存在着极为明显的缺陷：如果任何组件的指针指向发生错误，都会严重破坏到嵌入式实时操作系统中的内核与其它组组件，从而致使整个操作系统崩溃及其它严重理由的出现。当这类理由出现时，由于无法进行动态修复，也无法替换出现故障的组件，因此，我们采取的主要解决方案便是复位系统。
对于这类理由，我们通常采取的解决策略为实时操作系统的常用办法。用户在这样的架构中，其应用程序一般都是存在于受保护的内存地址或是隔离的空间里面，倘若任何一个程序对受保护的地址、空间之外的数据进行了访问，那么内存系统便会及时收到内存管理单元发出的信号。这样系统便会采取立刻终止出错程序等保护措施[4]。一般情况下，此项操作系统需在绑定其他程序下方可实现保护功能，这也就造成一旦组件之间出现错误，便会引发极为严重的后果。因此，在运用微内核架构过程中，必须对可能发生的故障进行非常准确的隔离，其具体的特点表现在以下两个方面：
（1）在嵌入式实时操作系统中，只有一个涵盖了诸如OS服务、人物调度等基本服务的小内核，这个小内核能有效保护包含用户应用程序在内的驱动程序与文件系统，并有效分离内外核。这种情况下，孤立了故障点，系统服务也不再作为故障点处理，而是在嵌入式实时操作系统的其他服务及内核遭到破坏前被及时终止，并进行重启。
（2）在操作系统中，其所有组件之间的通讯工作均由消息传递的方式进行。通信机制若处于良好的定义中，数据的交换则在程序被安全隔离的情况下进行。可以将消息的传递当成虚拟的软件总线，对于任何软件组件及设备驱动程序的被动加入或替换，允许此项操作的进行。这项技术在必须提供连续服务的系统中，起着非常关键的作用。通常情况下， 嵌入式实时操作系统可为起传递消息作用的内核提供非常优质的容错性，而且能够提供更为强大的升级能力。此外，倘若进行正确的实际应用操作，嵌入式实时操作系统传递消息的性能几乎可以实现接近底层硬件宽带的性能。
5 结束语
综上可知，计算机和论文导读：
网络技术随着社会的进步和发展已被应用到工业生产及日常生活的各个方面，嵌入式系统也成为了人们研究的重要课题之一。而作为嵌入系统的重要支柱，嵌入式实时操作系统也逐步成为操作系统的主要发展方向，其不但能带来巨大的社会效益，更能推动信息交流，为社会的进步起着重要的推进作用。因此，相关嵌入式工程师应加大对嵌入式实时操作系统的研究，充分保障其可靠性。
参考文献：
[1]黄文汉.基于嵌入式实时操作系统的实时性与可靠性研究[J].电脑知识与技术，2012（20）.
[2]胡曙辉，陈健.几种嵌入式实时操作系统的分析与比较[J].单片机与嵌入式系统应用，2011（05）：58-61.
[3]冯先成，李寒，段文潇，陈颖.嵌入式系统实验与教学应用研究[J].安徽电子信息职业技术学院学报，2011（04）：87-90.
[4]王新政，程小辉，周华茂.实时操作系统任务调度策略的研究与设计[J].微计算机信息，2012（11）：35-36.
作者简介：董延军（1984-），研究方向：嵌入式实时操作系统技术，嵌入式图形图像技术。
作者单位：中航工业西安航空计算技术研究所，西安 710068
摘 要：当今社会，信息技术发展迅速，嵌入式系统也得到了广泛的运用，而嵌入式实时操作系统决定着嵌入式系统的正常、稳定运转。因此，嵌入式实时操作系统的研究工对计算机嵌入式实时操作系统的及相关论文由www.7ctime.com收集,如需论文.作尤为关键。本文首先简单概述嵌入式实时操作系统，其次通过分析嵌入式实时操作系统的结构以及嵌入式系统中图形图像的显示方式，进而提出有效的加强嵌入式实时操作系统可靠性的策略。
关键词：计算机；嵌入式实时操作系统；嵌入式图形图像技术
中图分类号：TP316.2
目前，保障社会经济增长的一项核心产业便是信息产业。信息产业通过充分结合计算机技术与通信产业，已经逐步发展成为了一项先进的学科领域。其中，最为重要的研究课题之一便是对计算机嵌入式实时操作系统的研究及分析。嵌入式实时操作系统是一项基础运转平台，其应用领域包含工业、人们日常生活及通信系统等多个方面，已成为操作系统的发展方向。
1 嵌入式实时操作系统的概述
嵌入式系统随着科学技术和信息技术的发展，已被广泛运用在军事领域以及人民日常生活中，并发挥着极其重要的作用。结合软件和硬件，实现制定功能的计算机系统即为嵌入式系统，当前我国的技术开放项目中，就包含了对嵌入式系统的开发和研究。
在嵌入式操作系统中，起着对外部事件进行及时回应作用的便是嵌入式实时操作系统。其中，识别、处理以及输出结果为嵌入式实时操作系统响应外部事件的三个步骤。硬实时系统和软实时系统为实时系统的两大组成部分。硬实时系统要求准时、无误地完成任务，倘若不能满足这一条件的话，将会造成非常严重的后果。对于软实时系统而言，高速完成任务为其遵守的原则，对时间的界定较为灵活[1]。
2 嵌入式实时操作系统的结构
在嵌入式实时操作系统的体系结构中，模块结构与层次结构为其最基本的两种结构，其中，最常见、简单的结构化设计为模块结构。模块结构分为处理器管理、存储器管理、设备管理及文件管理等几大管理模块，且分别对应计算机的CPU、内存及各种存储设备和管理硬件。由于建立在存储器设备上的只有文件管理模块，因此嵌入式实时操作系统通过软件的方式将计算机硬件组合模型表达出来，且直接逻辑映射出计算机的硬件。此外，层次结构中，层的结构由模块的集合构成，是建立在整个系统的模块分类上的[2]。嵌入式实时操作系统根据模块之间的调用方式，还可分成单内核及微核两类。
3 嵌入式实时操作系统中图形图像的显示方式
在嵌入式系统中，图形图像的显示方式为以下两种：
（1）采用专用的图像显示芯片，这种芯片通常属于先进高端技术产品，虽然运转速度较快，但是比较昂贵，极大程度上增加嵌入式系统的投资成本。此外，这种芯片的使用通常需要使用专业的接口，转换接口也为实际操作带来了不必要的麻烦。
（2）图形图像的另一种显示方式便是采用MCU集成LCD制约器。该制约器为一个接口部件，嵌入式微处理器通过它可以将图像显示在LCD显示屏上。然而，该制约器只能实现简单的向显示屏填充图案，其他显示工作还要依靠MCU通过软件来完成。这种图形图像的显示方式不但造成了极大的资源浪费，而且对嵌入式系统也造成了极为严重的影响。
在嵌入式实时操作系统中，随着图形图像处理的不断应用，人们对嵌入式图形的加速技术也不断重视起来。在整个嵌入式实时操作系统中，图形加速技术对其运转效率起着关键作用。目前，为提高处理图形的速度，许多工程师已加大了研究力度，并考虑通过硬件来完成微处理器完成的工作[3]。当前，为实现嵌入式实时操作系统中图形图像能进行加速显示，众多嵌入式工程师已致力于研究可编程逻辑器。在图形图像显示中，由于数据的显示以及缓存中像素信息的显示等均需MCU的配合，因此，应加大MCU运用技术的研究。
4 加强嵌入式实时操作系统可靠性的策略
在嵌入式实时操作系统中，架构为其提高可靠性的关键性技术。然而，在对模块架构进行实时执行的操作过程中，软件通常独立运转在内存地址的空间内。虽然此种架构方式具有非常高的运转效率，但同样存在着极为明显的缺陷：如果任何组件的指针指向发生错误，都会严重破坏到嵌入式实时操作系统中的内核与其它组组件，从而致使整个操作系统崩溃及其它严重理由的出现。当这类理由出现时，由于无法进行动态修复，也无法替换出现故障的组件，因此，我们采取的主要解决方案便是复位系统。
对于这类理由，我们通常采取的解决策略为实时操作系统的常用办法。用户在这样的架构中，其应用程序一般都是存在于受保护的内存地址或是隔离的空间里面，倘若任何一个程序对受保护的地址、空间之外的数据进行了访问，那么内存系统便会及时收到内存管理单元发出的信号。这样系统便会采取立刻终止出错程序等保护措施[4]。一般情况下，此项操作系统需在绑定其他程序下方可实现保护功能，这也就造成一旦组件之间出现错误，便会引发极为严重的后果。因此，在运用微内核架构过程中，必须对可能发生的故障进行非常准确的隔离，其具体的特点表现在以下两个方面：
（1）在嵌入式实时操作系统中，只有一个涵盖了诸如OS服务、人物调度等基本服务的小内核，这个小内核能有效保护包含用户应用程序在内的驱动程序与文件系统，并有效分离内外核。这种情况下，孤立了故障点，系统服务也不再作为故障点处理，而是在嵌入式实时操作系统的其他服务及内核遭到破坏前被及时终止，并进行重启。
（2）在操作系统中，其所有组件之间的通讯工作均由消息传递的方式进行。通信机制若处于良好的定义中，数据的交换则在程序被安全隔离的情况下进行。可以将消息的传递当成虚拟的软件总线，对于任何软件组件及设备驱动程序的被动加入或替换，允许此项操作的进行。这项技术在必须提供连续服务的系统中，起着非常关键的作用。通常情况下， 嵌入式实时操作系统可为起传递消息作用的内核提供非常优质的容错性，而且能够提供更为强大的升级能力。此外，倘若进行正确的实际应用操作，嵌入式实时操作系统传递消息的性能几乎可以实现接近底层硬件宽带的性能。
5 结束语
综上可知，计算机和论文导读：
网络技术随着社会的进步和发展已被应用到工业生产及日常生活的各个方面，嵌入式系统也成为了人们研究的重要课题之一。而作为嵌入系统的重要支柱，嵌入式实时操作系统也逐步成为操作系统的主要发展方向，其不但能带来巨大的社会效益，更能推动信息交流，为社会的进步起着重要的推进作用。因此，相关嵌入式工程师应加大对嵌入式实时操作系统的研究，充分保障其可靠性。
参考文献：
[1]黄文汉.基于嵌入式实时操作系统的实时性与可靠性研究[J].电脑知识与技术，2012（20）.
[2]胡曙辉，陈健.几种嵌入式实时操作系统的分析与比较[J].单片机与嵌入式系统应用，2011（05）：58-61.
[3]冯先成，李寒，段文潇，陈颖.嵌入式系统实验与教学应用研究[J].安徽电子信息职业技术学院学报，2011（04）：87-90.
[4]王新政，程小辉，周华茂.实时操作系统任务调度策略的研究与设计[J].微计算机信息，2012（11）：35-36.
作者简介：董延军（1984-），研究方向：嵌入式实时操作系统技术，嵌入式图形图像技术。
作者单位：中航工业西安航空计算技术研究所，西安 710068