轻率,大部分的系统并不是如此。嵌入式系统经常被错误地说做实时系统,但是它们中的大多数并不具备实时特性。实时性仅仅是相对的。实时严谨地定义应为硬实时:能在极短的时间(毫秒级)内响应,并以某种确定的方式处理事件。现在,许多硬实时功能正逐渐集中在DSP或ASIC的设计中,通过一些适当的硬件,如FIFO,DMA或其它专用硬件来实现。
对大多数系统来说,有1到5毫秒的实时响应时间应足够了。当然,另一种宽松的要求也是可以接受的,例如:
Windows 98的处理监视器崩溃画面的中断,要求必须在4微秒之内处理的,占所有情况的98%;而在20微秒之内处理的,占各情况的100%.
这些宽松的实时要求可以很容易达到.实现它们过程中涉及到一些探讨,包括现场切换,中断延迟,任务选优和调度.
现场切换曾一度成为操作系统界的一个热点话题,不过,由于大多数CPU在这点上处理得比较令人满意而且CPU速度现在已经变得足够的快,现场切换现已不再是主要关注点了.
实时的严格性要求通常应由一个中断例程或内核中的现场驱动函数来处理以确保行为的一致性.当中断发生后,处理该中断所用的时间,即中断延迟,在很大程度上,由中断优先级与其它能临时屏蔽该中断的软件决定.
(实时系统中的)中断必须应被高效地设计和安排以确保满足时间上的要求,就像在其它OS中那样.在Intel X86处理器系列中,这项工作可以能被扩充了实时性的Linux很好地处理.(实时Linux,即:RTLinux,参看http://www.rtlinux.org/).从本质上说,它提供了一个把Linux作为其后台任务而运行的中断处理调度器.(This essentially provides an interrupt processing scheduler that runs Linux as its background task)一些关键(临界)中断可以不为Linux其他部分所知地得到服务(处理),因而,你就有了对临界时间的控制权.这种做法提供了实时级别和时间限制性较为宽松的基本Linux级别之间的界面.并提供了一个与别的嵌入式操作系统类似的实时处理框架.从根本上讲,为满足实时性要求,采用了把实时性的关键(临界)代码段隔离开来并进行高效的安排,然后对该段代码的处理结果再以更一般的方式(或许在进程级别上)来做进一步处理.
嵌入式系统--定义
一种观点认为: 如果某种应用没有用户界面,从而,用户不能直接地和它交互,那么它就是嵌入式系统.这当然太过简单化了.电梯控制系统是嵌入式系统,但却有一个用户界面: 选择楼层的按钮和显示电梯正到达几层的指示器. 对于那些连入网络的嵌入式系统,如果该系统包含一个用于监视和控制的web服务器,界面上的区别就更显模糊了.一个较好的定义应强调在该系统的重要功能或主要用途上.
由于Linux可以提供一个用以执行嵌入功能的基本内核以及各种你想要的用户界面元素,所以Linux有很强的通用特点.它能处理嵌入性任务和有关用户界面两方面的作业.可以把Linux看作如下的一个连续体:
从一个只有内存管理,任务调度,定时器服务的缩简的微内核到一个支持各种文件系统和多种网络服务的完整服务器.
一个最小的嵌入式系统仅需如下基本组成部分:
1 : 一个用作引导的可用设施(工具);
2 : 一个具备内存管理,进程管理,和定时器服务的Linux微内核;
3 : 一个初始进程;
为让上面的最小嵌入式系统变得有一定实用性,尚需加上一些东西:
1 : 硬件的驱动程序;
2 : 一个或几个应用进程以提供必要的应用功效.
随着对系统要求的增加,也许还要用到下面这些组件:
2 : TCP/IP 网络协议栈;
3 : 一个磁盘用来存放半易失性数据和提供交换能力.
硬件平台