目前,大多数的产品开发是在基于一些小容量的单片机上进行的。51系列单片机,是我国目前使用最多的单片机系列之一,有非常广大的应用环境与前景,多年来的资源积累,使51系列单片机仍是许多开发者的首选。针对这种情况,近几年涌现出许多基于51内核的扩展芯片,功能越来越齐全,速度越来越快,也从一个侧面说明了51系列单片机在国内的生命力。 多年来我们一直想找一个合适的实时操作系统,作为自己的开发基础。根据开发需求,整合一些常用的嵌入式构件,以节约开发时间,尽最大可能地减少开发工作量;另外,要求这个实时操作系统能非常容易地嵌入到小容量的芯片中。毕竟,大系统是少数的,而小应用是多数而广泛的。显而易见,μC/OS—II是不太适合于以上要求的,而Keil C所带的RTX Tiny不带源代码,不具透明性,至于其FULL版本就更不用说了。 1 KeiI C51与重入问题 说到实时操作系统,就不能不考虑重入问题。对于PC机这样的大内存处理器而言,这似乎并不是一个很麻烦的问题,借用μC/OS—II RTOS的说法,即要求在重入的函数内,使用局部变量。但5l系列单片机堆栈空间很小,仅局限在256字节之内,无
2025-10-04 11:26:37 100KB 操作系统 51单片机
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在嵌入式操作系统中,抢占式OS(Preemptive Operating System)是一种允许高优先级任务随时中断当前正在执行的任务的技术,以确保系统响应时间和实时性的关键需求得到满足。消息队列是这种操作系统中的一个核心机制,它在多任务环境下起到了通信和同步的作用。 抢占式OS的主要特点是任务调度的动态性。当有更高优先级的任务就绪时,系统会立即暂停当前运行的任务,转而执行高优先级任务,这种机制提高了系统的响应速度,特别适合于实时性要求高的应用,如工业自动化、航空航天、医疗设备等领域。 消息队列是进程间通信(IPC, Inter-Process Communication)的一种方式,它允许任务之间传递结构化的数据——消息。每个消息都有一定的格式,可以包含各种类型的数据。在抢占式OS中,消息队列提供了有序、可靠且非阻塞的数据传输。 以下是一些关于抢占式OS消息队列的重要知识点: 1. **任务优先级**:在抢占式OS中,任务根据优先级被分配不同的执行权。高优先级任务可以中断低优先级任务,以确保关键任务的及时完成。 2. **消息队列创建**:在系统启动或运行过程中,开发者需要创建消息队列。创建时指定队列的大小(可容纳的消息数量)和权限(读写权限)。 3. **消息发送**:任务可以向消息队列发送消息,如果队列未满,消息会被存储;如果队列已满,发送操作可能被阻塞,直到队列有空间为止,或者根据配置采用丢弃策略。 4. **消息接收**:任务从消息队列接收消息,遵循先进先出(FIFO)原则。如果队列为空,接收操作可能被阻塞,等待新的消息到来,或者可以选择设置超时机制。 5. **信号量与消息队列**:消息队列通常与信号量结合使用,用于控制对共享资源的访问。消息队列负责数据交换,信号量则用于同步和互斥。 6. **消息类型与长度**:消息队列可以支持不同长度和类型的消息,开发者需要定义消息结构体,以便在发送和接收时保持数据的一致性。 7. **错误处理**:在使用消息队列时,需要考虑各种可能出现的错误,如队列已满、空队列、无效的消息等,通过适当的错误处理机制保证系统的稳定运行。 8. **内核级与用户级消息队列**:在某些操作系统中,消息队列可以在内核级别或用户级别实现。内核级队列效率高但安全性要求高,用户级队列灵活性好但效率相对较低。 9. **性能优化**:为了提高系统性能,消息队列的设计通常会包括优化策略,如快速的内存管理、高效的队列操作以及最小化上下文切换。 10. **实时性分析**:在实时系统中,分析消息队列的延迟和吞吐量对于评估整个系统的性能至关重要。开发者需要考虑消息的发送、接收和处理时间,以及队列满载时的性能表现。 抢占式OS消息队列在嵌入式系统中扮演着至关重要的角色,它为多任务环境下的通信和数据交换提供了一种有效且灵活的方式。理解和熟练掌握这些知识点,对于开发高效、可靠的嵌入式系统至关重要。
2025-09-05 16:53:36 3.11MB 嵌入式系统
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【进程调度实现C++】先来先服务 短进程优先 优先级调度(抢占非抢占式) 包含文档 一、设计题目 1 二、设计目的 1 三、设计原理及方案 1 3.1 开发环境 1 3.2 功能需求 1 3.3 概要设计 1 四、详细设计 2 4.1 先来先服务算法 2 4.2 短作业优先调度算法 3 4.3 优先级调度算法 4 五、运行结果 6 六、设计总结与体会 9 七、附录 10 由主程序部分输入进程的数量,然后循环初始化进程结构体数组,相关信息有进程代号、到达时间、服务时间、优先级、记录开始运行时刻、记录结束运行的时刻、周转事件、等待时间、带权周转时间、可用标识等信息,分别调用四个算法,先来先服务调度算法、短作业优先调度算法、非抢占式优先级调度算法和抢占式优先级调度算法。然后各个算法输出运行结果。最后根据平均周转时间和平均带权周转时间进行算法评估并显示结果。 先来先服务调度算法:根据进程到达的时间为依据,对进程结构体数组按照“到来时间”进行升序排序,遍历进程结构体数组,逐个为之分配处理机,使之投入运行。该进程一直运行到完成或发生某事件而阻塞后才放弃处理机。 短作业优先调度算法:对进程结构
2022-12-08 23:09:03 15.19MB C++ 操作系统
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操作系统的作业调度:单道的作业调度,代码实现4种调度的方式:先来先服务、短作业优先、非抢占式高优先级、抢占式高优先级。 纯C语言
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C#操作系统 抢占式最早截止时间算法模拟
2022-06-07 09:02:31 156KB 综合资源
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一种基于单片机的抢占式实时嵌入式操作系统设计.pdf
2021-10-25 21:00:11 321KB 计算机
算法思想:在按进程达到时间由小到大的顺序输入进程信息后,先对其优先数进行排列,将最先到达的进程的到达时间设为开始时间,计算结束时间,然后对后面到达的时间与该进程的结束时间进行比较,如若小于该进程的结束时间,记录进程的个数,再对其优先数逐个进行比较,将优先数最大的提到前面,每次进程结束都要进行比较,得到执行序列,在依次输出结果
2021-10-08 15:54:14 69KB 非抢占式高优
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c语言版本,使用数据结构简单实现抢占式动态优先级调度算法
2021-06-29 08:40:24 13KB c yuya
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操作系统实验,模拟实现非抢占式高响应比进程调度算法。用VC++编写的可视化应用程序。
2021-06-28 09:52:41 1.86MB 非抢占式 高响应比 进程调度
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嵌入式系统的进程管理:进程调度、上下文切换...... 非抢占式调度算法常用于那些任务需要按照预先确定的顺序进行执行,且只有当任务主动放弃CPU资源后,其他任务才能得到执行的情况。常用的非抢占式调度算法是时间片轮转调度算法 在抢占式调度算法中,正在运行的任务可能被其他任务所打断。在非抢占式调度算法中,一旦任务开始运行,该任务只有在运行完成而主动放弃CPU资源,或是因为等待其它资源被阻塞的情况下才会停止运行。 典型的抢占式调度算法是基于优先级的可抢占调度算法。 进程间通信机制 嵌入式操作系统的中断处理 嵌入式操作系统的内存管理
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