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　　優(yōu)先級(jí)繼承足指擁有互斥量的任務(wù)被提升到與下一個(gè)在等待該互斥最的最高優(yōu)先級(jí)任務(wù)相同的優(yōu)先級(jí);優(yōu)先級(jí)置頂是指獲得互斥量的任務(wù)將其優(yōu)先級(jí)提升到一個(gè)事先規(guī)定好的值。表2為4種操作系統(tǒng)的同步與通信機(jī)制的比較。

　　4種系統(tǒng)都具有靈話的任務(wù)間同步與通信機(jī)制，都可以通過信號(hào)量、消息隊(duì)列來(lái)實(shí)現(xiàn)同步與通信，但是VxWorks與μClinux都不支持郵箱和事件標(biāo)志，而且除了μClinux和eCos中的位圖調(diào)度器，其他操作系統(tǒng)都采取了措施抑制優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)。

　　2.3 內(nèi)存管理

　　內(nèi)存管理主要包括：內(nèi)存分配原則，存儲(chǔ)保護(hù)和內(nèi)存分配方式。

　　2.3.1 內(nèi)存分配原則

　　內(nèi)存分配原則包括快速性、可靠性和高效性。其中，快速性要求內(nèi)存分配過程要盡可能快，所以一般采用簡(jiǎn)單、快速的分配算法;可靠性指的是內(nèi)存分配的請(qǐng)求必須得到滿足;系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)高效性的要求，不僅僅是對(duì)系統(tǒng)成本的要求，而且由于系統(tǒng)本身可配置的內(nèi)存容量也是很有限的，所以要盡可能地避免浪費(fèi)。

　　2.3.2 存儲(chǔ)保護(hù)

　　通常在操作系統(tǒng)的內(nèi)存中既有系統(tǒng)程序也有用戶程序，為了使兩者都能正常運(yùn)行，避免程序間相互干擾，需要對(duì)內(nèi)存中的程序和數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)。存儲(chǔ)保護(hù)通常需要硬件支持，在很多系統(tǒng)中都采用MMU，并結(jié)合軟件實(shí)現(xiàn);但由于嵌入式系統(tǒng)的成本限制內(nèi)核和用戶程序通常都在相同的內(nèi)存空間中。

　　2.3.3 內(nèi)存分配方式

　　內(nèi)存分配方式可分為靜態(tài)分配和動(dòng)態(tài)分配。靜態(tài)分配是在程序運(yùn)行前一次性分配給相應(yīng)內(nèi)存，并且在程序運(yùn)行期間中不允許再申請(qǐng)或在內(nèi)存中移動(dòng);動(dòng)態(tài)分配則允許在程序運(yùn)行整個(gè)過程中進(jìn)行內(nèi)存分配。靜態(tài)分配使系統(tǒng)失去了靈活性，但對(duì)于實(shí)時(shí)性要求比較高的系統(tǒng)是必需的;而動(dòng)態(tài)分配賦予了系統(tǒng)設(shè)計(jì)者更多自主性，可以靈活地調(diào)整系統(tǒng)的功能。

　　VxWorks對(duì)內(nèi)存的使用采用的是Flat Mode，可被靜態(tài)或動(dòng)態(tài)鏈接。VxWorks為用戶提供了兩種內(nèi)存區(qū)域Region和Partition。Region是變長(zhǎng)的內(nèi)存區(qū)，用戶可以從創(chuàng)建的Region中分配Segment，其特點(diǎn)是容易產(chǎn)生碎片，但靈活并且不浪費(fèi);Partition是定長(zhǎng)的內(nèi)存區(qū)，用戶可以從刨建的Partition中分配Buffer，其特點(diǎn)是不會(huì)產(chǎn)生碎片，技率高但是易浪費(fèi)。VxWorks采用最先算法分配內(nèi)存。μC/OS-II把連續(xù)的大塊內(nèi)存按分區(qū)來(lái)管理，每個(gè)分區(qū)中都包含整數(shù)個(gè)大小相同的內(nèi)存塊，但不同分區(qū)之間內(nèi)存的太小可以不同。用戶動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存時(shí)，只須選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)姆謪^(qū)，按塊來(lái)分配內(nèi)存，釋放時(shí)將該塊放回到以前所屬的分區(qū)，這樣就消除了因多次動(dòng)態(tài)分配和釋放內(nèi)存所引起的碎片問題。μClinux是針對(duì)沒有MMU的處理器設(shè)計(jì)的，不能使用處理器的虛擬內(nèi)存管理技術(shù)，只能采用實(shí)存儲(chǔ)器管理策略。系統(tǒng)使用分頁(yè)內(nèi)存分配方式，在啟動(dòng)時(shí)對(duì)實(shí)際存儲(chǔ)器進(jìn)行分頁(yè)。系統(tǒng)對(duì)內(nèi)存的訪問是直接的操作系統(tǒng)對(duì)內(nèi)存空間沒有保護(hù)，多個(gè)進(jìn)程可共享一個(gè)運(yùn)行空間，所以，即使是一個(gè)無(wú)特權(quán)進(jìn)程調(diào)用一個(gè)無(wú)效指針也會(huì)觸發(fā)一個(gè)地址錯(cuò)誤，并有可能引起程序崩潰甚至系統(tǒng)崩潰。eCos對(duì)內(nèi)存分配既不分段也不分頁(yè)，而是采用一種基于內(nèi)存池的動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配機(jī)制。通過兩種內(nèi)存池類來(lái)實(shí)現(xiàn)兩種內(nèi)存管理方法：一種是變長(zhǎng)的內(nèi)存池;另一種是定長(zhǎng)的內(nèi)存池，類似于VxWorb的管理方案。表3為4種操作系統(tǒng)內(nèi)存管理的比較。

　　2.4 中斷管理

　　中斷管理是實(shí)時(shí)系統(tǒng)中一個(gè)很重要的部分，系統(tǒng)經(jīng)常通過中斷與外部事件交互。主要考慮是否支持中斷嵌套、中斷處理機(jī)制、中斷延時(shí)等。

　　(1)VxWorks的中斷管理

　　VxWorks操作系統(tǒng)中斷管理采用中斷處理與普通任務(wù)分別在不同棧中處理的中斷處理機(jī)制，使得中斷只會(huì)引發(fā)一些關(guān)鍵寄存器的存儲(chǔ)，而不會(huì)導(dǎo)致任務(wù)的上下文切換，從而極大地縮短了中斷延時(shí)。同時(shí)，VxWorks的中斷處理程序只能在最短時(shí)間內(nèi)通告中斷的發(fā)生，而將其他的非實(shí)時(shí)處理盡量放入被引發(fā)的中斷服務(wù)程序中來(lái)完成，這也縮短了中斷延時(shí)。但是凼為中斷服務(wù)程序不在一個(gè)固定的仟?jiǎng)?wù)上下文中執(zhí)行，而目沒有任務(wù)控制塊，所以所有中斷服務(wù)程序使用相同的中斷堆棧。為了能處理最壞情況下的中斷嵌套，必須分配足夠大的中斷堆�？臻g。

　　(2)μC/OS-II的中斷管理

　　μC/OS-II中斷處理比較簡(jiǎn)單。一個(gè)中斷向量上只能掛一個(gè)中斷服務(wù)子程序ISR，而且用戶代碼必須都在ISR中完成。ISR需要做的事情越多，中斷延時(shí)也就越長(zhǎng)。內(nèi)核所能支持的最大嵌套深度為255。

　　(3) μClinux的中斷管理

　　μClinux操作系統(tǒng)將中斷處理分為兩部分：頂半處理和底半處理。在頂半處理中，必須關(guān)中斷運(yùn)行，且僅進(jìn)行必要的、非常少、速度快的處理，其他處理交給底半處理;底半處理執(zhí)行那些復(fù)雜、耗時(shí)的處理，而且接受中斷。因?yàn)橄到y(tǒng)中存在有許多中斷的底半處理，所以會(huì)引起系統(tǒng)中斷處理的延時(shí)。

　　(4)eCos的中斷管理

　　eCos使用了分層式中斷處理機(jī)制，把中斷處理分為傳統(tǒng)的ISR和滯后中斷服務(wù)程序DSR。類似于μClinux的處理機(jī)制，這種機(jī)制可以在中斷允許時(shí)運(yùn)行DSR，因此在處理較低優(yōu)先級(jí)中斷時(shí)允許高優(yōu)先級(jí)的中斷和處理。為了極大地縮短中斷延時(shí)，ISR應(yīng)當(dāng)可以快速運(yùn)行。如果中斷引起的服務(wù)量少，則ISR可以單獨(dú)處理中斷;如果中斷服務(wù)復(fù)雜，則ISR只屏蔽中斷源，然后交由DSR處理。