嵌入式操作系統重要概念

1．上下文切換（ContextSwitching）

多任務系統中，上下文切換是指CPU的控制權由運行任務轉移到另外一個就緒任務時所發生的事件，當前運行任務轉為就緒（或者掛起、刪除）狀態，

另一個被選定的就緒任務成為當前任務。上下文切換包括保存當前任務的運行環境，恢復將要運行任務的運行環境。上下文的內容依賴于具體的CPU。

2．確定性（Deterministic）

實時操作系統中，在一定的條件下，系統調用的運行時間可以預測。這并不是指所有系統調用都總是執行一個固定長度的時間，而是指不論系統負載如

何，系統調用的最大執行時間可以確定。

3．硬實時(HardReal-Time)系統

硬實時系統對系統響應時間有嚴格要求，一旦系統響應時間不能滿足，就會引起系統崩潰或致命的錯誤。

4．中斷延遲(InterruptLatency)

中斷延遲是指從硬件中斷發生到開始執行中斷處理程序第一條指令之間的這段時間。

5．互斥(MutualExclusion)

互斥是用來控制多任務對共享數據進行串行訪問的同步機制。在多任務應用中，當兩個或多個任務同時訪問共享數據時，可能會造成數據破壞。互斥使

它們串行地訪問數據，從而達到保護數據的目的。

6．搶占(Preemptive)

搶占是指當系統處于核心態運行時,允許任務的重新調度。換句話說就是指正在執行的任務可以被打斷，讓另一個任務運行。搶占提高了應用對異步事

件的響應性能力。操作系統內核可搶占，并不是說任務調度在任何時候都可以發生。例如當一個任務正在通過一個系統調用訪問共享數據時，重新調度

和中斷都被禁止。

7．優先級驅動(Priority-Driven)

優先級驅動是指多任務系統中，當前運行任務總是具有最高優先級的就緒任務。

8．優先級反轉(PriorityInversion)

優先級反轉是指一個任務等待比它優先級低的任務釋放資源而被阻塞，如果這時有中等優先級的就緒任務，阻塞會進一步惡化。優先級繼承技術可用來解決優先級反轉問題。

9．優先級繼承(PriorityInheritance)

優先級繼承可用來解決優先級反轉問題。當優先級反轉發生時，優先級較低的任務被暫時地提高它的優先級，使得該任務能盡快執行，釋放出優先級較高的

任務所需要的資源。

10．實時執行體(Real-TimeExecutive)

實時執行程序包括一套支持實時系統所必需的機制。如多任務支持，CPU調度，通信和存儲分配。在嵌入式應用中，這一套機制被稱為實時執行體或實時操作系統內核。

OS就是一個實時執行體。編程者以實時執行體為基礎來構造自己應用。

11．重調度過程(ReschedulingProcedure)

重調度過程是判定任務優先級和執行狀態的過程。OS的系統

調用引起任務狀態變化時，就會執行這個過程。如果當前運行任務不是最高優先級的就緒任務，重調度過程就會發生。

12．調度延遲(SchedulingLatency)

調度延遲是指當一個事件引起更高優先級的任務就緒到這個任務開始運行之間的時間。即一個任務被觸發后，由就緒到運行的時間。

13．可剪裁的體系結構(ScalableArchitecture)

可剪裁的體系結構是指一個軟件系統能夠支持多種應用而無需在接口上做很大的變動。因此,開發出成本低、品種多的產品。

調用引起任務狀態變化時，就會執行這個過程。如果當前運行任務不是最高優

14．任務(Tasks)

任務是OS中獨立運行的單元。

15．任務上下文(TaskContext)

任務上下文是指任務運行的環境。例如，針對x86的CPU，任務上下文可包括程序計數器、堆棧指針、通用寄存器的內容。