1.实时多任务操作系统(Real Time multi-tasking Operation System,RTOS)

实时多任务操作系统(RTOS)是嵌入式应用软件的基础和开发平台。目前大多数嵌入式开发还是在单片机上直接进行,没有RTOS,但仍要有一个主程序负责调度各个任务。
RTOS是一段嵌入在目标代码中的程序,系统复位后首先执行 ,相当于用户的主程序,用户的其它应用程序都建立在RTOS之 上。不仅如此,RTOS还是一个标准的内核,将CPU时间、中断、 I/O、定时器等资源都包装起来,留给用户一个标准的API,并 根据各个任务的优先级,合理地在不同任务之间分配CPU时 间。
RTOS是针对不同处理器优化设计的高效率实时多任务内核 ,RTOS可以面对几十个系列的嵌入式处理器MPU、MCU、DSP、 SOC等提供类同的API接口,这是RTOS基于设备独立的应用程序 开发基础。因此基于RTOS上的C语言程序具有极大的可移植 性。据专家测算,优秀RTOS上跨处理器平台的程序移植只需 要修改1-4%的内容。在RTOS基础上可以编写出各种硬件驱动 程序、专家库函数、行业库函数、产品库函数,和通用性的应用程序一起,可以作为产品销售,促进行业的知识产权交流,因此RTOS又是一个软件开发平台。

2.RTOS的基本结构

RTOS最关键的部分是实时多任务内核,它的基本功能包括任务管理、定时器管理、存储器管理、资源管理、事件管理、 系统管理、消息管理、队列管理、旗语管理等,这些管理功 能是通过内核服务函数形式交给用户调用的,也就是RTOS的API。

3.RTOS是嵌入式系统的软件开发平台

RTOS的引入,解决了嵌入式软件开发标准化的难题。随着嵌入式系统中软件比重不断上升、应用程序越来越大,对开发人员、应用程序接口、程序档案的组织管理成为一个大的课题。引入RTOS相当于引入了一种新的管理模式,对于开发单位和开发人员都是一个提高。基于RTOS开发出的程序,具有较高的可移植性,实现90%以上的设备独立,一些成熟的通用程序可以作为专家库函数产品推向社会。

中国在嵌入式系统中的机会
中国在计算机基础工业上落后于西方国家,在嵌入式处理器上也是如此。但是嵌入式系统面向应用的特点决定了处理器应用开发的产值要占有整个嵌入式工业的大部分,而且将嵌入式处理器与具体应用结合这种知识创新,只能由精通应用系统的用户来完成。因此中国在嵌入式系统方面存在着相当大的发展机会。
中国已经有10万余名单片机开发工程师,其中很多人都是在资料和信息有限的条件下通过实践,精通了单片机,并研制出了自己的产品。但是和国外的开发相比,开发手段和水平还相对较低,标准化程度不够、重复劳动较多。这些问题主要是由于单片机开发中缺乏工程化、标准化管理,缺少行业联合,在引入RTOS和嵌入式系统软件工程管理后可望得到很大的改变。

结束语
嵌入式系统是信息产业走向二十一世纪知识经济时代的最重要的经济增长点之一,这是一个不可垄断的工业,对中国的信息产业来说充满了机遇和挑战。嵌入式工业的基础是以应用为中心的芯片设计和面向应用的软件开发。实时多任务操作系统(RTOS)进入嵌入式系统工业的意义,不亚于历史上机械工业采用三视图后的发展,对嵌入式软件的标准化和加速知识创新是一个里程碑。这两点应特别引起中国信息产业界的关注。

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