[发明专利]嵌入式实时操作系统

说明书

本发明公开了一种嵌入式实时操作系统，包括应用层和内核；所述应用层与内核之间进行数据交互；所述应用层包括存储系统、设备驱动单元、虚拟内存单元和网络协议栈；所述内核包括任务管理单元、时间管理单元、信号量管理单元、内存管理单元、CPU单元和ICP单元；其效果是：通过内存管理单元将系统的大内存段分成一定数量小内存段，充分的利用了内存资源，优化了内存的使用率，使本发明所占空间小；并且在任务管理单元中，将任务分为不同的优先级，做到及时响应，提高本发明的实时性。

技术领域

本发明属于计算机技术领域，具体涉及到一种嵌入式实时操作系统。

背景技术

随着嵌入式技术的普及，越来越多的电子产品使用嵌入式系统开发，而嵌入式操作系统是嵌入式系统的核心，所以嵌入式操作系统的性能直接影响到产品的性能。和通用操作系统相比，嵌入式操作系统一般都是实时性的。目前市场中流行的嵌入式实时操作系统有：VxWorks、uCLinux和WinCE。

VxWorks操作系统是美国WindRiver公司于1983年设计开发的一种嵌入式实时操作系统，它适用范围广，适用性强，可靠性高，可用于所有流行的CPU平台。美国火星探测器所使用的嵌入式实时操作系统就是VxWorks，它的价格也很昂贵，对于成本要求很高的产品不太适合。

uCLinux是根据特定的硬件需求从Linux内核剪裁出来的，它的特点是功能强大，几乎支持所有功能，而且是免费的，所以现在一半的嵌入式系统都是使用此操作系统。它的缺点就是剪裁后占用空间依旧很大，这样硬件成本得不到有效控制，不太适合对用户交互要求很少的工业控制领域。

WinCE是微软开发得一个开放得，可升级得32位嵌入式实时操作系统。它得特点是功能强大，图像处理能力强，编程接口简单易学，和通用编程几乎没什么差别，但是对操作系统得剪裁还是很麻烦得，同样它的价格不菲。

因此，现有技术中的嵌入式实时操作系统存在价格昂贵、所占用空间大、不适合应用于工业控制领域的缺陷。

发明内容

本发明提出一种嵌入式实时操作系统，用于实现所占空间小，实时性得到提高的嵌入式实时操作系统。

本发明采取的技术方案为：一种嵌入式实时操作系统，包括应用层和内核；所述应用层与内核之间进行数据交互；

所述应用层包括存储系统、设备驱动单元、虚拟内存单元和网络协议栈；所述内核包括任务管理单元、时间管理单元、信号量管理单元、内存管理单元、CPU单元和ICP单元；

所述嵌入式实时操作系统在处理任务时，所述任务管理单元将要处理的任务进行优先级划分，并与正在处理任务的优先级进行比较，将优先级低的任务通过所述时间管理单元进行延时，然后所述信号量管理单元用于保证被延时的任务不被并发调用，并且内存管理单元为被执行的任务提供所需的内存，最后通过ICP单元进行相互通信，CPU单元进行任务数据的处理和指令的执行。

优选的，所述任务管理单元具体包括，任务调度单元、任务创建单元、任务删除单元、任务挂起单元和任务唤醒单元；

所述任务调度单元用于对嵌入式实时操作系统中的普通任务、实时任务和空闲任务进行调度；

所述任务创建单元用于嵌入式实时操作系统在编译的时候预定义将要使用的任务数；

所述任务删除单元用于释放任务控制块，并将任务控制块返还给任务池；

所述任务挂起单元用于挂起当前任务或者就绪状态中的任务；

所述任务唤醒单元用于将挂起的任务恢复到就绪状态。

优选的，所述任务调度单元具体用于：

普通任务在系统中按时间片方式调度，即每个普通任务分配一固定的时间片，当它拥有的时间片用完时，就调度就绪队列中下一个普通任务；