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嵌入式系统论文
利用实时内核开发嵌入式多任务程序
摘要：嵌入式系统应用日益复杂化，传统的前台/后台程序开发机制已经不能满足需求，
目前更多地采用抢占式实时内核开发嵌入式多任务系统。实时内核为多任务应用程序提
供最基本和最重要的服务。本文介绍实时内核和多任务，并提出利用实时内核进行系统
开发时，根据系统功能合理构成任务的方法。
关键词：实时内核 多任务 任务构造 嵌入式系统
随着嵌入式系统的广泛使用，传统的前台/后台程序开发机制已经不能满足日益复杂
和多样化的嵌入式应用需求，因而常常采用嵌入式实时操作系统内核（简称实时内核）
开发实时多任务程序。嵌入式实时内核提供多任务、任务管理、时间管理、任务间通信
和同步、内存管理等重要服务，使嵌入式应用程序容易设计和扩展。内核是管理微处理
器或者微控制器时间的软件，确保所有时间关键的事件尽可能高效地得到处理；允许将
系统分成多个独立的任务，每个任务处理程序的一部分，从而简化系统的设计过程。
一、非抢占式内核和抢占式内核
实时内核分为两种：非抢占式内核和抢占式内核。这两种内核都由中断服务例程（I
SR）处理异步事件。在非抢占式内核中，一个ISR使优先级更高的任务就绪，并不立即将
CPU控制权交给优先级高的任务，而是返回到被中断的当前任务。只有当前任务执行某种
操作明确放弃CPU时，优先级高的新任务才得到CPU控制权。非抢占式内核对实时事件的
响应时间不确定，因而极少在实时应用中使用。图1所示为非抢占式内核程序流程：①低
优先级任务（LPT）执行；②低优先级任务被中断；③执行中断服务例程，使高优先级任务
（HPT）就绪；④中断服务例程返回到被中断的低优先级任务；⑤低优先级任务继续执行；
⑥低优先级任务放弃CPU；⑦高优先级任务运行。
目前在大多数嵌入式实时多任务系统应用中，对系统实时响应要求很高，因此采用抢
占式内核确保时
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