摘要：嵌入式实时操作系统是嵌入式系统的运行平台，是嵌入式系统稳定、可靠工作的基础。通过对嵌入式实时系统的概念，实时性和可靠性的不同标准进行分析和研究，使读者能够对嵌入式实时系统有一个比较全面的认识，从而在设计中能更好地使用嵌入式系统的特性。
关键词：嵌入式；实时操作系统；实时性；可靠性
中图分类号：TP316.2文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)20-4992-02
The Analysis of Real-time and Reliability for RTOS
HUANG Wen-han
(College of Mathematics and Computer Science, Shaanxi University Of Technology, Hanzhong 723000, China)
Abstract: The RTOS is a moving platform of imbedded system,and is the foundation of imbedded system can working in stability and reli? ability.This paper introducting the conception of RTOS,but analyzing the several standard of real-time and reliability.Reader could have a comprehensive understanding for RTOS,then could better make use of the function of the imbedded system.
Key words: RTOS; real-time; reliability
嵌入式系统在我们的生活中无处不在（如火星探测器、汽车上的电动装置、可视电话、PDA、嵌入式网络交换系统等）。实时嵌入式系统是嵌入式系统的一种，能够对外部事件给予及时响应[1]。它要求在外部环境指定的时间间隔内对来自环境的机理信号做出响应（包括物理时间的过渡）。从输入时间到输出时间的延迟必须足够小，以满足可以接受的时间值[2]。该文通过对嵌入式实时系统的实时性与可靠性的性能及其特点等进行分析与研究，给出提高嵌入式实时系统实时性与可靠性的方案和应用。
1嵌入式实时系统的实时性分析
实时嵌入式系统是嵌入式系统的一种，它能够对外部事件给予及时响应。对外部事件的响应有三个步骤：即对外部事件的识别，必要的处理，以及结果的输出。实时系统又分为硬实时和软实时两种。在软实时系统中，系统的宗旨是使各个任务运行得越快越好，对响应时间的介定有一定的灵活性；在硬实时系统中，各任务不仅要执行无误而且要做到准时，一旦不能在确定的时间内完成，有可能导致灾难性后果。实时操作系统（RTOS）以及时的方式进行任务调度、系统资源的管理以及为应用开发提供一个稳固的平台[3]。RTOS可以是一个小而简单的系统，也可以是一个大而全的系统，具体要视实际应用而定。
1.1实时系统的特性
嵌入式实时系统比较适合用于系统优化。由于这些系统主要用来解决范围相对较窄的问题，因此硬件和软件能够得到最佳优化，并很好地应用于单一设备。而系统设计中的关键因素是处理器的选择和软件设计。要对处理器进行合理选择，主要是从设计的复杂性（设计复杂性是CPU选择中非常关键的因素[4]。总的来说，随着应用复杂性的提高，需要高位宽度的处理器。）、设计重用（设计的重用可以大大缩短系统的设计周期，极大程度上减少系统的开发周期，降低成本。）和CPU性能（CPU的选择很大程度上影响着整个系统的性能。特别是CPU中的高速缓冲存储器、存储器管理单元、流水线操作系统等。）方面来完成；而软件的设计主要是从软件设计结构中的轮转结构（它是一种非常简单的结构。没有中断，没有共享数据，无须考虑延迟时间，因此这种结构成为解决问题的首选方案。）、带有中断的轮转结构（它与轮转结构相比这种结构可对优先级进行更多的控制。）和实时操作系统结构（它的中断程序和任务代码之间的必要信号发送是由实时操作系统处理的，而并不需要使用共享变量来达到目标。）方面来进行设计。另外，还要考虑软件设计的范型（它是解决一类特定问题的通用方法。能够用UML描述，常使用协同图的形式，展示执行给定功能的各种类之间的关系。）。
1.2提高实时性能的方案
[1]吴国伟.嵌入式系统原理与设计[M].北京:机械工业出版社,2010.
[2]李伯成.微型计算机嵌入式系统设计[M].陕西:西安电子科技大学出版社,2004.
[3]陶甲寅,刘晓魁.嵌入式实时操作系统的实时性与可靠性研究[J].电脑学习,2008(4).
[4]庄伟,樊晓桠.嵌入式微处理器的系统验证平台设计[J].计算机应用研究,2007(10).
[5]徐军,袁康.基于嵌入式实时操作系统的稳定控制装置研究[J].电脑知识与技术,2010(4).
[6]沈胜庆.嵌入式操作系统的内核研究[J].微计算机信息,2006(5).