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当前位置：&>>&&>>&&>>&嵌入式操作系统中设备管理和驱动程序的开发
　　摘要：随着计算机技术的飞速发展，嵌入式操作系统广泛用于航空航天.工业控制.通讯等领域.其主要通过对计算机及机电系统接口的管理来实现对其它设备的控制.监视和管理功能.本文介绍了中断技术.缓冲技术.通道技术以及DMA 技术等四种嵌入式操作系统设备管理.并通过虚拟仪器labview 程序设计对嵌入式操作系统驱动程序进行了开发设计.
　　1 嵌入式操作系统及其硬件设备
　　嵌入式操作系统（Embedded Operating ,简称：
　　EOS），是指在嵌入式系统中包含有操作系统的计算机系统，它是嵌入式系统设计的核心，是控制.辅助系统运行的重要单元.其主要包括软件层和硬件层.典型的嵌入式系统如图1 所示；
　　EOS 常见主要有Windows Embedded 操作系统.嵌入式Linux 操作系统.VxWorks 操作系统.手机类的Android操作系统.手机类iOS 操作系统.uClinux 系统等.EOS可以分为实时性嵌入式操作系统以及非实时性嵌入式操作系统.实时性主要是针对通信领域以及控制方面来进行的，非实时性则主要是针对消费类进行的.硬件层主要包括嵌入式处理器以及嵌入式外围设备，嵌入式处理器主要包括微处理器..DSP 处理器（即数字信号处理器）.嵌入式片上系统芯片等具有控制功能的硬件设备.
　　嵌入式外围设备则是指除了嵌入式微处理器之外的硬件设备，主要包括用于存储功能的存储设备.用于通信连接功能的通讯设备以及显示类设备等.
　　2 嵌入式操作系统中设备管理
　　EOS 中设备管理主要是指对嵌入式操作系统中的嵌入式处理器（包括微处理器.微控制器.DSP 处理器以及嵌入式片上系统芯片）以及嵌入式外围设备进行管理.嵌入式外围设备具体包括：ROM .RAM 存储器.SRAMDRAM 存储器. 存储器.EPROM 存储器.嵌入式计算机与机电系统接口（如串口.以太网接口.I2C接口.USB 接口以及红外接口等）.幕.LCD 幕等.嵌入式微处理器的设计是基于计算机系统的处理器进行的，主要包括 PC.Aml86/88.ARM 等；嵌入式微控制器多用于工业方面的控制，实现嵌入式微控制器扩展功能的模块主要包括I/O 接口.D/A 与A/D 转换接口等.嵌入式片上系统芯片主要包括CPU 单元（中央处理器）.外部电路.外部接口.存储模块等.
　　对设备进行管理的目的主要有两方面：第一是通过对设备的管理使设备的利用率得到提高；第二是通过对设备的管理使得操作系统更简洁.友好，有利于操作方式简便.统一.首先关于设备的利用率，是通过中断技术.缓冲技术.通道技术以及DMA技术等对系统各种设备统一管理，可以提高I/O 接口以及CPU 等运行效率.
　　在计算机应用中，EOS 的设备管理即是对计算机进行控制，本文主要从计算机控制角度介绍EOS 的设备管理.
　　计算机设备控制管理技术是一种主要作用于嵌入式计算机及机电系统接口应用中的技术，主要包括中断技术.缓冲技术.通道技术以及DMA 技术等.中断技术是指在嵌入式系统中，通过中断驱动的方式对I/O 接口进行管理控制，流程是检测I/O 接口控制器所处状态，或出错或准备就绪.读取指令，然后向RAM 写入指令，或传送完成或没有完成，没有完成便向I/O 接口控制器发送一条指令；缓冲技术可以用来减少CPU 与I/O 接口匹配不符的矛盾，缓冲系统主要分为硬件缓冲以及软件缓冲，硬件缓冲是指用作缓冲器功能的专用寄存器，软件缓冲是指EOS 中划出的用于缓冲的区域，缓冲也可分为循环缓冲.单缓冲以及双缓冲等；通道技术是指与设备控制器一起，通过通道程序实现对I/O 接口的控制管理，其特点是指令中含有的信息量较大，对I/O 接口的指令主要分为I/O 指令和通道指令；DMA 技术即直接存储器访问模式，可以进一步使CPU 对I/O 接口干预减少，主要包含数据预处理.传送数据.数据后处理等阶段.
　　3 嵌入式操作系统中设备驱动程序的开发关于EOS 中设备驱动程序的开发，本文主要基于的驱动程序开发环境是虚拟仪器labview 程序设计，并且涉及DSP 应用以及捷联惯导系统（SINS）中信号的检测和分析等.
技术资料出处:电子爱好者博客
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分享一款中国人自己的开源硬实时硬实时嵌入式操作系统uTenux
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分享一款中国人自己的开源硬实时硬实时嵌入式操作系统uTenux。
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22:54 上传
欢迎登陆&Tenux开源物联网嵌入式操作系统社区（www.tenux.org) 进行学习。
这款操作系统已支持很多芯片，包括STM32F103ZET6。大家可以捣鼓一下。
这里附带几个参考例程，MDK工程在解压后的文件夹路径为：C:\Documents and Settings\Administrator\桌面\uTenux_uTOS_V2.0.00r400\uTenux_uTOS_OpenSource_Edition\source\uTenux\Maker\ST\Open103Z\MDK，大家可以作为学习参考。
10:30 上传
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一直在路上，一直在成长。
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欢迎关注物联网嵌入式uTenux公众号：Tenux-RTOS
一直在路上，一直在成长。
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这是这个系统的相关海报，大家可以看下
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一直在路上，一直在成长。
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支持一下，现在OS越来越多了
机器生汇编，汇编生B，B生C，C生万物.... 经过长期对C语言的研究，目前只有两个方面不懂：这也不懂，那也不懂
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有51的份么?
哥们的小店：
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回复【5楼】yuyang:
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如ucos类似，可以移植
一直在路上，一直在成长。
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建议出板出书..
哥们的小店：
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支持一下~~~~~
以我资质之鲁钝，当尽平心静气、循序渐进、稳扎稳打之力。
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回复【8楼】龙之谷:
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恩，支持中国人的操作系统。龙神，加油哦。
一直在路上，一直在成长。
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回复【9楼】济世良驹:
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可别这么叫我，担当不起，叫我小龙或小龙兄都行，汗一个
这段时间没见你怎么发帖，一上来就推广国产操作系统了~~~~~
以我资质之鲁钝，当尽平心静气、循序渐进、稳扎稳打之力。
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回复【10楼】龙之谷:
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最近忙着找工作，拿了两个offer，又恰巧认识一个搞嵌入式操作系统的公司的总裁，打算跟着他一起学习一些相关的知识
一直在路上，一直在成长。
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回复【11楼】济世良驹:
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很厉害了，我们找工作那会就没拿到正式offer
如果能跟着有技术经验的人，提升会非常快，加油
以我资质之鲁钝，当尽平心静气、循序渐进、稳扎稳打之力。
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回复【12楼】龙之谷:
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你在哪上班呀，加油哦
一直在路上，一直在成长。
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回复【13楼】济世良驹:
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河北石家庄~~~~~
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膜拜膜拜，真正中国的操作系统
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希望我能用到
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嵌入式系统和嵌入式操作系统的概念
关键字：嵌入式
　　一 、什么是嵌入式开发系统
　　嵌入式开发系统一般指非pc系统，有计算机功能但又不称之为计算机的设备或器材。它是以应用为中心，软硬件可裁减的，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。简单地说，嵌入式开发系统集系统的应用软件与硬件于一体，类似于pc中bios的工作方式，具有软件代码小、高度、响应速度快等特点，特别适合于要求实时和多任务的体系。嵌入式系统主要由嵌入式、相关支撑硬件、嵌入式及应用软件系统等组成，它是可独立工作的“器件”。Arm9 arm9开发板
　　嵌入式开发系统几乎包括了生活中的所有电器设备，如掌上pda、移动计算设备、电视机顶盒、上网、数字电视、多媒体、汽车、微波炉、数字相机、家庭自动化系统、电梯、空调、安全系统、自动售货机、蜂窝式电话、消费电子设备、工业自动化仪表与医疗仪器等。Arm9
　　嵌入式开发系统的硬件部分，包括处理器/微处理器、器及外设器件和i/o端口、图形控制器等。
　　二、 嵌入式操作系统
　　嵌入式操作系统是一种支持嵌入式系统应用的操作系统软件，它是嵌入式开发(包括硬、软件系统)极为重要的组成部分，通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、协议、图形界面、标准化等browser。嵌入式开发操作系统具有通用操作系统的基本特点，如能够有效管理越来越复杂的系统资源;能够把硬件，使得开发人员从繁忙的驱动程序移植和维护中解脱出来;能够提供库函数、驱动程序、工具集以及应用程序。与通用操作系统相比较，嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固态化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。Arm9开发板
　　1. 嵌入式操作系统的种类
　　一般情况下，嵌入式开发操作系统可以分为两类，一类是面向控制、通信等领域的实时操作系统，如windriver公司的vxworks、isi的psos、系统软件公司的qnx、的nucleus等;另一类是面向消费电子产品的非实时操作系统，这类产品包括个人数字助理(pda)、移动电话、机顶盒、、webphone等。开发板
　　嵌入式操作系统的发展
　　嵌入式开发操作系统伴随着嵌入式系统的发展经历了4个比较明显的阶段。 arm解决方案
　　第一阶段是无操作系统的嵌入算法阶段，是以单为核心的可编程控制器形式的系统，同时具有与监测、伺服、指示设备相配合的功能。
　　第二阶段是以嵌入式开发cpu为基础、以简单操作系统为核心的嵌入式系统。
　　第三阶段是通用的嵌入式实时操作系统阶段，是以嵌入式开发操作系统为核心的嵌入式系统。
　　第四阶段是以基于internet为标志的嵌入式系统，这是一个正在迅速发展的阶段。
　　3. 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愈来愈重要。
　　首先，嵌入式开发实时操作系统提高了系统的可靠性。其次，提高了开发效率，缩短了开发周期。在嵌入式开发实时操作系统环境下，开发一个复杂的应用程序，通常可以按照中的解耦原则将整个程序为多个任务。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。再次，嵌入式实时操作系统充分发挥了32位cpu的多任务潜力从某种意义上说，没有操作系统的计算机(裸机)是没有用的。在嵌入式应用中，只有把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。Arm开发板
　　4. 实时操作系统的优缺点
　　在嵌入式开发实时操作系统环境下开发实时应用程序使程序的设计和扩展变得容易，不需要大的改动就可以增加新的功能。但是，使用嵌入式实时操作系统还需要额外的rom/ram开销，2~5%的cpu额外负荷，以及内核的费用。
[ 责任编辑：jj ]
去年，手机江湖里的竞争格局还是…
甲骨文的云战略已经完成第一阶段…
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关注Chinabyte《嵌入式系统》课程设计；题目有操作系统的嵌入式系统软件开发学院(部)电子；学号年级指导教师职称；2011年6月；目录；第1章课程设计的任务说明............；1.1课程设计的目的..............；1.2课程设计的要求..............；2.1有操作系统的软件开发流程.........；2.1.1嵌入式系统开发概述.......
《嵌入式系统》课程设计
目 有操作系统的嵌入式系统软件开发 学院(部)
电子信息工程学院
第1章 课程设计的任务说明 ............................................................................................ 2
1.1 课程设计的目的 ................................................................................................. 2
1.2 课程设计的要求 ................................................................................................. 2
2.1 有操作系统的软件开发流程................................................................................ 3
嵌入式系统开发概述............................................................................... 3
嵌入式软件开发概述............................................................................... 4
2.2 有操作系统的软件运行模式................................................................................ 6
第3章 Linux操作系统简介............................................................................................. 9
第4章 uClinux操作系统简介 ......................................................................................... 10
开发环境的建立 ................................................................................................11
5.1 建立主机Linux平台 .........................................................................................11
5.1.1 虚拟机VMware软件的安装 ......................................................................11
5.1.2 安装red hat ......................................................................................... 14
5.1.3 安装vMware tool ................................................................................... 19
5.1.4 安装共享目录 ........................................................................................ 20
5.1.5 安装交叉编译 ........................................................................................ 20
第6章 uCLinux裁剪与编译 ........................................................................................... 21
第7章 操作系统下多任务应用程序开发 ........................................................................ 25
结 ......................................................................................................................... 27
参考文献........................................................................................................................ 28
第1章 课程设计的任务说明
1.1 课程设计的目的
（1）了解有操作系统的嵌入式系统软件开发流程；
（2）了解Linux操作系统的基本知识；
（3）熟悉Linux操作系统的常用命令；
（4）掌握Linux操作系统的VI编辑器用法；
（5）掌握Linux操作系统的gcc编译器用法；
（6）了解uCLinux操作系统的基本知识；
（7）掌握uCLinux操作系统内核编译环境的建立；
（8）熟悉uCLinux内核编译步骤；
（9）掌握将编译好的内核下载到系统运行的步骤；
（10）掌握uClinux多任务编程与自启动。
1.2 课程设计的要求
（1）掌握课程设计所涉及到的相关知识。
（2）拓宽和加深学生对已学过的理论知识的理解，从而掌握比较全面的专业知识。
（3）进一步熟悉嵌入式系统软件开发流程，更深刻地理解嵌入式系统原理和相关接口
电路的实现。
（4）按照要求撰写课程设计报告。
第2章 有操作系统的嵌入式系统软件开发概述
2.1 有操作系统的软件开发流程
嵌入式系统开发概述
由嵌入式系统本身的特性所影响，嵌入式系统开发与通用系统的开发有很大的区别。嵌入式系统的开发主要分为系统总体开发、嵌入式硬件开发和嵌入式软件开发3大部分，其总体流程图如图2.1.1-1所示。
嵌入式系统开发流程图
在系统总体开发中，由于嵌入式系统与硬件依赖非常紧密，往往某些需求只能通过特定
的硬件才能实现，因此需要进行处理器选型，以更好地满足产品的需求。另外，对于有些硬件和软件都可以实现的功能，就需要在成本和性能上做出抉择。往往通过硬件实现会增加产品的成品，但能大大提高产品的性能和可靠性。
再次，开发环境的选择对于嵌入式系统的开发也有很大的影响。这里的开发环境包括嵌入式操作系统的选择以及开发工具的选择等。
由于本书主要讨论嵌入式软件的应用开发，因此对硬件开发不做详细讲解，而主要讨论嵌入式软件开发的流程。
嵌入式软件开发概述
嵌入式系统软件开发流程图
嵌入式软件开发总体的流程，它同通用计算机软件开发一样，分为需求分析、软件概要设计、软件详细设计、软件实现和软件测试。其中嵌入式软件需求分析与硬件的需求分析合二为一，故没有分开画出。
由于在嵌入式软件开发的工具非常多，为了更好地帮助读者选择开发工具，下面首先对嵌入式软件开发过程中所使用的工具做一简单介绍。
嵌入式软件的开发工具根据不同的开发过程而划分，比如在需求分析阶段，可以选择IBM的Rational Rose等软件，而在程序开发阶段可以采用CodeWarrior（下面要介绍的ADS的一个工具）等，在调试阶段所用的Multi-ICE等。同时，不同的嵌入式操作系统往往会有配套的开发工具，比如Vxworks有集成开发环境Tornado，WindowsCE的集成开发环境WindowsCE Platform等。此外，不同的处理器可能还有对应的开发工具，比如ARM的常用集成开发工具ADS、IAR和RealView等等。在这里，大多数软件都有比较高的使用费用，但也可以大大加快产品的开发进度，用户可以根据需求自行选择。
嵌入式系统的软件开发与通常软件开发的区别主要在于软件实现部分，其中又可以分为编译和调试两部分，下面分别对这两部分进行讲解。
1、 交叉编译
嵌入式软件开发所采用的编译为交叉编译。所谓交叉编译就是在一个平台上生成可以在另一个平台上执行的代码。在第3章中已经提到，编译的最主要的工作就在将程序转化成运行该程序的CPU所能识别的机器代码，由于不同的体系结构有不同的指令系统。因此，不同的CPU需要有相应的编译器，而交叉编译就如同翻译一样，把相同的程
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软件的运行平台是采用嵌入式实时操作系统还是在裸机上直接开发的方式?
【问题1】&&&
采用嵌入式实时操作系统的主要理由及优点：&&
&操作系统提供的任务调度功能，可以有效地管理本系统多周期任务的调度，并且操作系统提供的事件、信号和任务间的通信机制，可以有效地解决本系统中资源共享中的互斥问题。&&
&采用商品化的软件，可提高所开发软件的可靠性，还可简化软件开发成本，提高开发效率。&&&
选择嵌入式实时操作系统，主要考虑操作系统以下功能和性能：&&&
&·任务的上下文切换时间越短越好、中断响应时间越快越好、内核代码占用空间比较小。&&&
&·操作系统提供的服务接口应较丰富，有利于灵活使用（接口的开放性）。&
·操作系统对可靠性有较强的保障支持能力。&&&
&·使用简单，支撑环境配套好，可配置、可剪裁能力强。
【问题2】&&&
嵌入式实时系统中时间性能评估主要考虑以下几个因素：&&
&& ·系统（操作系统）时间开销，一般不大于整个控制系统运行时间总开销的20％。&
·保证所有任务在规定的时间期限内完成（或进行可调度性评估）。
·任务的上下文切换时间和中断响应时间
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