uc/os II读书笔记（1）

第一章

一、计算机操作系统

1.操作系统是一种在计算机硬件和应用程序之间用于屏蔽计算机硬件细节的软件，它能够帮助程序开发人员更自由的设计和开发程序，提高应用程序的移植性。

 

2.裸机的概念：只由硬件构成的计算机称为裸机，计算机的硬件构成有CPU（中央微处理器）、存储器、接口以及外设。

 

3.单纯的裸机是没有办法进行工作的，裸机上必须配以相应的软件构成系统，在此基础上有相应的操作系统为平台才能运行和运用各种软件，从而实现功能需求。各种软件是通过操作系统使硬件工作的。

 

4.计算机系统中，操作系统负责对计算机的硬件如CPU、存储器等进行管理，同时向用户提供服务，硬件的各种复杂的工作对用户是被隐藏的，从而给应用程序提供了一个透明的环境。

 

5.计算机操作系统、硬件及应用程序的关系

 

 

在该关系图中，硬件和软件是分层的，下层是上层的基础且对上层隐藏功能实现的细节。操作系统的工作是使软件通过接口和硬件联系实现功能，同时对硬件资源进行管理。

 

6.操作系统就相当于是硬件与应用程序之间的接口，应用程序开发者不必管操作系统如何去控制硬件，只需要使用操作系统提供的函数去实现功能，操作系统的功能有管理处理器、管理存储、管理设备和接口，因此它可以看成计算机系统资源的管理者。

 

二、嵌入式系统

7.嵌入式系统的概念及三要素：对对象体系进行自动化控制而使其具有智能化并可嵌入对象体系中的专用计算机系统，相当于一个小型计算机；“嵌入性”、“专用性”、“计算机系统”是其三个基本要素。

8.嵌入式系统的技术发展方向：与对象系统密切相关的嵌入性能、控制能力和控制的可靠性。

 

9.嵌入式系统是集硬件和软件于一体的独立工作的计算机系统，硬件包括处理器、存储器、外围设备和I/O、图形控制器等；软件包括操作系统软件和应用软件，操作软件具有较强的实时性且可以对多任务进行管理，应用软件则是专门性强的应用程序。

 

10.嵌入式系统的特点：

（1）专用性强（面向某个特定应用）

（2）可裁剪性好

（3）实时性和可靠性好（软件固化在存储器芯片或单片机系统的存储器中）

（4）功耗低，便于应用在移动设备中。

 

三、嵌入式操作系统

11.嵌入式操作系统的概念：运行在嵌入式硬件平台上对整个系统及其所操作的部件、装置等资源进行统一协调、指挥和控制的系统软件。

 

12.嵌入式操作系统的特点：

（1）微型化（嵌入式系统芯片存储器容量大小的要求）

（2）可裁剪性（可以让用户根据需要选择使用）

（3）实时性（要求系统能快速响应事件）

（4）高可靠性

（5）易移植性（为了适应多样的硬件平台）

 

13.嵌入式操作系统与嵌入式系统的宿主对象要求密切相关。按应用范围划分可分为通用型

 嵌入式操作系统（如Windows CE 、uC/OS）和专用型嵌入式操作系统（如Plam OS)。由于嵌入式系统存储器的容量小，所以其软件一般只有操作系统和用于软件。

14.实时操作系统：能及时响应外部事件请求且及时控制所以实时设备和任务的协调进行，在规定时间内完成事件处理的操作系统称为实时操作系统。

 

15.实时系统的两个基本要求：①计算必须产生正确的结果。②计算必须在预定的周期内完成。

 

16.硬实时操作系统、软实时操作系统和分时操作系统：

·硬实时操作系统：要求系统在极严格的时间内完成实时任务的系统

·软实时操作系统：对完成实时任务的时间没有十分严格的要求的系统

·分时操作系统：操作系统可按管理的任务数把CPU分成若干个时间片，将每个时间片分配给一个任务，CPU按时间片轮流执行这些任务，该操作系统就称分时操作系统。

17.实时操作系统满足的三大条件：

①实时操作系统必须是多任务系统（多任务的优点：可以去运行其他的任务而不被某一任务所占用，它也可以让程序员把一个大的应用程序分成相对的多的任务去设计，这给应用程序的设计和维护提供了极大的方便。）

②任务的切换时间应与系统中的任务数无关

③中断延时的时间可预知并尽可能短

 

18.内核的类型：根据系统中的任务获得使用CPU的权利的方式，多任务实时操作系统的内核分为可剥夺型和不可剥夺型两种。无论哪种类型的内核，每个任务都必须具有唯一的优先级别来表示它获得CPU的权力。

①不可剥夺内核（合作型多任务内核）：优先级别高的任务最先获得CPU的使用权，这种内核要求每个任务必须能主动放弃CPU的使用权。

②可剥夺内核：在优先级别低的任务使用CPU时，优先级别高的会剥夺正在使用CPU的任务的使用权。

 

19.操作系统的调度器的任务是进行多任务之间的切换，而调度器切换任务需要一定的时间，这会影响一个系统的实时性，因此要求调度器进行任务切换所用的时间不能受应用程序中其他因素的影响。

 

20.中断延时：CPU响应中断到CPU转向中断服务程序之间所用的时间称中断延时，其会影响系统的实时性。