7、嵌入式系统中的操作系统与定时理论

嵌入式系统中的操作系统与定时理论

1. 操作系统概述

在操作系统领域，我们先从无需操作系统管理的系统开始探讨。随后，介绍了 OSEK/VDX 操作系统，它是实时操作系统（RTOS）的经典代表。

合作式和抢占式多任务处理部分，为系统设计提供了一个建议，即至少应考虑合作式多任务处理。这种方法有诸多优点，唯一的缺点是会限制可运行任务或直接从任务调用的函数的执行时间。不过，对于许多系统而言，这是可以接受的限制。并且，合作式多任务处理的固有实现方式，实际上可以避免上文中提到的绝大多数数据不一致问题。

最后，还对 POSIX 进行了简要介绍，可见内容明显侧重于基于经典实时操作系统的嵌入式系统。

2. 定时理论基础

“定时理论”这个术语可能让人觉得这一主题过于学术，但实际上它更侧重于基础知识以及与日常实践相关的术语解释。

例如，不同的项目经理对“CPU 利用率”或“CPU 负载”的理解可能各不相同。这种对同一术语的不同解读，也会影响定时工具的使用。对于同一软件的运行时情况，不同的软件工具可能会给出差异显著的 CPU 负载结果。

过去，定时领域缺乏统一的基本定时参数定义。后来，相关人员创建了定时参数的定义版本，并将更新版本纳入了 AUTOSAR 标准，成为“定时分析”技术报告的一部分。

此外，定时理论还涵盖了当前和未来的一些方面。例如，“逻辑执行时间（LET）”已被纳入 AUTOSAR 标准，但目前只有少数项目使用它。尽管如此，它对于提高系统的可预测性（确定性）和可靠性非常适用。

在 POSIX 操作系统中，定时参数的定义仍有待完善。虽然有一些明确定义的定时参数，但周期性事