嵌入式系统是设计完成复杂功能的硬件和软件,并使其紧密耦合在一起的计算机系统。它分为硬件层、实时操作系统(RTOS)层和应用程序层,其中RTOS层是嵌入式系统的核心。RTOS提供各种设备驱动程序完成对硬件的操作和指挥,同时RTOS又提供各种功能和种类的系统调用API来满足应用程序的需求,达到对系统硬件资源和软件资源的合理、充分的使用。目前嵌入式实时操作系统API没有形成统一的标准,各个厂商都定义了各自的一套标准体系。操作系统(OS)技术规范差别之大及实用微控制器品种之繁多,使得RTOS的标准化研究成为嵌入式系统开发中急需解决的一个重要问题。另外,实时和嵌入式系统的业者不关心软件工程技术的最新进展,仍停留在过程式模块开发阶段,没有采用软件工程的新技术:OO技术、构件技术和直接使用软件服务等,越来越不适应目趋复杂的嵌入式产品开发。 RTOS的应用编程接口的标准化是RTOS标准化的主要目标之一。本文使用抽象层软件体系结构和组件技术来解决RTOS标准化问题,利用OO思想对系统调用接口进行标准化,从而使应用层软件对于任何硬件设备和操作系统平台都可移植并适用于其上。文章以ITRON规范和POSIX标准为研究基础,阐述了RTOS标准化的基本思想,提出了标准的RTOS的体系结构模式和其构造方法。文中提出利用面向对象编程方法,对RTOS内核中的主要功能对象进行设计并构造出了其类的实现方法,这些类的方法就是RTOS的标准应用编程接口。 本文对实时调度算法的理论进行了研究,区别于以往的划分方法,提出了按任务优先级的特征参数来区分实时调度算法的思想,并进一步讨论了单特征参数调度算法和多特征参数调度算法的原理、算法实现及算法优缺点分析等。 最后,本文以PHS终端应用开发为基础,介绍了RTOS启动前系统的启动和在实现PHS和旋铃声模块时,如何调用标准的接口API函数。这部分的程序部分都通过了调试和测试,并在PHS上得到了实现。