网站建设的三网合一,有没有好网站推荐,徐州便民信息网,中国建筑装饰网注册用户名使用了6年的实时操作系统#xff0c;是时候梳理一下它的知识点了 摘要#xff1a; 本文简单介绍了博主学习操作系统的心路历程#xff0c;同时还给大家总结了一下当下流行的几种实时操作系统#xff0c;以及在工程中OSAL应该如何设计。希望对大家有所启发和帮助。 文章目录…使用了6年的实时操作系统是时候梳理一下它的知识点了 摘要 本文简单介绍了博主学习操作系统的心路历程同时还给大家总结了一下当下流行的几种实时操作系统以及在工程中OSAL应该如何设计。希望对大家有所启发和帮助。 文章目录1 写在前面2 操作系统的定义2.1 什么是操作系统2.2 什么是实时操作系统3 常见常用的主流实时操作系统对比4 工程中的实时操作系统5 友情推荐6 文末福利1 写在前面
操作系统一直伴随着我的工作早些年我刚出来的工作的时候那时候用的是芯片平台是 飞思卡尔的MC9S12DG128然后跑的是uCOS-II 的实时操作系统。
由于在大学期间没有上过操作系统相关的专业课程说来也惭愧在学校都是51单片机编程顶多用了一下AVR单片机16位那时候想用STM32之类的高级单片机简直就是一种奢侈。印象很深刻的是大三的时候出去实习公司那边用的还都是8位单片机那种主要是产品逻辑简单、硬件成本要求低。
受困于单片机平台的低端自然没有想过要给它上操作系统直到大四毕业找工作的时候才发现原来自己学校做的那些课程实验、那些所谓的“业余比赛”压根不够看面试官直接忽略不计。
就这么大四第一学期的9月10月基本就是在这样的面试鄙视的尴尬场面中度过也正是那个时候我觉得我TM是不是应该整点操作系统这种高卡东西不然面试老是面不上啊
经过一番打听得知嵌入式Linux操作系统在我们这一行还是很吃香的于是我第一时间在学校的BBS上对当时学校的BBS还是有点流行发了一个帖子说征集学一起学习嵌入式Linux的童鞋可以现学现卖参加当年的挑战杯项目。
由于在学校也没啥影响力这个帖子很快就沉下去了连个泡泡都没有自然也没找到合适的人一起学习嵌入式Linux。
苦于无奈执行我只能寄希望于我的毕设由于学院几个毕设的指导老师都没有嵌入式Linux相关的课题于是我厚着脸皮去找我们的系主任说我们想搞一个嵌入式Linux相关的毕业题目能不能请老师通融下给我们一次自拟定毕业题目的机会。好在系主任爽快地答应了只是说选好了课题就要真真正正地去学还是糊弄我们混个毕设。
这段对话其实还是蛮打动我的自然我也没有辜负他的期望还是把嵌入式Linux相关的基础知识学习了一遍。可能是幸运的降临就在第一学期的12月份我有幸收到了第一份OFFER来自一个电力软件行业的大厂给出的薪资在当时同行来说还是比较高的。当然对比现在看到的动则年薪20W-30W起我那比不上了但总算是上岸了。
我还是很感谢那段时间努力学习的自己到底还是现学现卖的操作系统知识帮了我一把让我也成为同届同学中令人羡慕的那一批人。
对了如果我没记错的话当时我的毕设题目大概应该是《基于S3C2410的MP3播放器》当时是在ARM9上面跑的嵌入式Linux操作系统。
2 操作系统的定义
上面回忆当初在毕业前夕学习操作系统的一些故事下面这一章节给大家稍微总结一些操作系统的基本定义和概念。
2.1 什么是操作系统
操作系统(Operation System, OS) 是指控制和管理整个计算机系统的硬件和软件资源并合理的组织和调度计算机的工作和资源的分配以提供给用户和其它软件方便的接口和环境它是计算机系统中最基本的系统软件。
它的计算机体系中的位置如下面这种图所示 从上图可以看出层次越往下就越靠近硬件而操作系统正是在应用软件与计算机硬件之间的一个重要桥梁也正是因为有了操作系统这一层次的存在才有了上层各式各样的应用软件也直接方便了顶层计算机用户的操作提升了用户体验。
2.2 什么是实时操作系统
实时操作系统Real-time operating system, RTOS又称即时操作系统它会按照排序运行、管理系统资源并为开发应用程序提供一致的基础。
实时操作系统与一般的操作系统相比最大的特色就是 “实时性”如果有一个任务需要执行实时操作系统会马上在较短时间内执行该任务不会有较长的延时。这种特性保证了各个任务的及时执行。
有关实时性的定义可以参加维基百科的说法 实时运算Real-time computing是计算机科学中对受到“实时约束”的计算机硬件和计算机软件系统的研究实时约束像是从事件发生到系统回应之间的最长时间限制。实时程序必须保证在严格的时间限制内响应。 往往我们评估一个实时操作系统是否足够优秀除了一些接口设计的人性化之外其中一个很重要的特性就是评估其 实时性 。毕竟在嵌入式开发领域某些项目场景下实时性可是整个系统的命脉一旦出现 非实时 的缺陷可能问题就是致命的。
3 常见常用的主流实时操作系统对比
根据上面的大类说法我们可以知道嵌入式操作系统并不一定都是实时操作系统比如嵌入式Linux系统它严格意义上就不是一个实时操作系统。但不得不承认大部分的嵌入式操作系统都是实时操作系统。比如我前文提及的 uCOS-II 操作系统。
本章节我想给大家对主流的实时操作系统做个对比以便于后续大家做操作系统选型参考 里面罗列总结的不一定都对仅供参考有疑问欢迎讨论。
4 工程中的实时操作系统
本章节我会从工程实践的角度总结一下实时操作系统的几个核心模块。
这两年我自己一直在做嵌入式系统架构设计这块我们有个核心需求就是要求我们的代码在各个硬件平台无论它跑什么嵌入式操作系统我们上层的应用代码都必须无缝衔接。
为了满足这样的需求我们的软件架构设计中独立设计了一层叫 OSALOperation System Abstract Layer这一层它要解决的问题就是隔离具体的操作系统对上提供统一的操作系统接口。
它的逻辑架构架构图如下所示 下面针对这个OSAL层简单介绍一下我们的设计
其实要想把底层各式各样的操作系统隔离隔离开那么我们必须识别出一般的操作系统都提供哪些系统能力在这里我直接把我的答案写上来欢迎大家补充。
操作系统的几个核心能力包括
多任务多线程这是属于任务管理的范畴任何一个操作系统都必须提供类似的能力内存管理严格来说这不是操作系统的专有模块因为很多不上操作系统的工程也能看到类似的内存管理模块但一般带操作系统的工程都有类似的内存管理模块互斥锁这个基本是操作系统的必备能力用于对一些临界区资源的操作保护信号量这个也是操作系统的必备能力用于应对一些 逻辑同步 的应用场景消息队列这个基本也是操作系统的标配用于解决不同线程、任务直接的消息通讯问题事件组这个可能不是每个操作系统都有它的作用有点类似于消息队列但是它的实现比消息队列更轻量用于实现多个事件同步定时器这个也基本是操作系统的必选能力用于提供给用户一些软件定时器的操作
识别出了以上几个核心模块之后剩下的就是接口抽象设计了我想这一块应该难不倒大家了。有兴趣的可以一起多交流交流。
5 友情推荐
通过上面的介绍大家对操作系统应该有一定的认识了但我想仅仅了解这些是远远不够的。
操作系统是一块很庞大的知识体系建议大家系统地去学习一遍。
在这里我给大家推荐一本行业顶级的操作系统相关的工具书它就是 《操作系统原理与实现》 本书的详细介绍可以参加我的 社区文章
6 文末福利
为了鼓励大家好好学习《操作系统》我在我的技术社区组织赠书活动为大家送上五本《操作系统原理与实现》大家感兴趣的 戳这里。
