6、实时嵌入式操作系统：标准与展望

实时嵌入式操作系统：标准与展望

1. 操作系统架构和功能

实时嵌入式操作系统（RTOS）是专门为实时应用设计的操作系统，它不仅管理系统的硬件资源，还确保应用程序在规定时间内完成任务。以下是RTOS的主要组成部分：

1.1 整体系统架构

RTOS的架构通常分为内核和外设驱动两大部分。内核负责进程管理和调度，而外设驱动则负责与硬件设备通信。常见的RTOS架构包括微内核和宏内核两种。微内核只包含最基本的功能，如进程调度和内存管理，其他功能通过外挂模块实现；宏内核则将更多功能集成在一起，减少了模块间的通信开销。

架构类型	优点	缺点
微内核	更高的安全性，更好的模块化	开销较大，性能稍差
宏内核	性能更好，开销较低	模块化较差，不易扩展

1.2 进程和线程模型

RTOS支持多任务处理，通常通过进程和线程来实现。进程是独立的执行单元，拥有自己的地址空间；线程则是进程内的执行单元，共享进程的资源。线程间的切换开销较小，因此在RTOS中更为常用。

线程优先级调度

线程优先级调度是RTOS中最常用的调度算法之一。每个线程都有一个优先级，调度器总是选择最高优先级