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一个编程开发者眼中的“前后台系统”

2018-08-14 11:38:08

操作系统因其硬件支持与功能不同，而分为处理操作系统，分时操作系统，通用操作系统，网络操作系统几类。

实时操作系统，因其简单，可靠，响应速度快，大范围应用在嵌入式设备上。

前后台系统属于实时系统中的一个分类，因其只有系统主循环加中断的服务方式而得名，对比带有操作系统的实时系统，前后台系统功能更加简单小巧，直接对应硬件裸机编程的特点，因此大范围的应用在固定电话，对讲机，电磁炉，感应器，军工通信，武器操作等领域。

前后台系统完美的运行在结构简单的硬件平台上，也因为硬件简单而不能运行现代操作系统带来的便利性，包括硬件驱动，设备管理，内存管理，多任务等都没有现成的使用，但有时又需要某些高级特性，则必须靠程序员依据硬件平台的属性自己实现，导致开发周期长，调试手段单一，使开发过程异常缓慢。随着功能需求的提高，硬件性能的大幅提高，价格逐渐下落，使支撑更高级的实时系统变的便宜可行，前后台系统也在逐步退出历史的舞台，被功能更全面，开发过程更快速的ucos，os20\21，linux，vxworks，android等取代。

 

目前前后台系统仍有较大的应用空间，在此简单介绍其开发流程：

1、分析需求，并挑选硬件，搭建硬件平台； 

2、完成相应硬件的驱动；

3、设计主循环，功能实现，注册中断，中断服务的实现；

4、测试，调优。

 

开过过程虽然描述的相对简单易懂，但实际开发过程相对拥有成熟系统平台的开发而言，开发过程异常繁琐与缓慢，主要原因如下：

1、基本上只能使用c、asm汇编语言开发；

2、中断与主循环间的同步控制，系统运行时序控制；

3、直接操作硬件，没有硬件管理机制导致的系统崩溃；

4、硬件信息不开放，软件设计没有清晰模型，获取帮助途径单一；

5、调试手段单一。

 

总结：

前后台系统优势与劣势都很明显，在现实中仍存在大范围的应用，值得人们学习了解。另外，虽然前后台系统极其简单，但仍符合冯诺依曼模型，所谓麻雀虽小五脏俱全，了解此系统的运作能够非常有效的帮助人们学习linux/windows/android等现代操作系统的运行过程与核心机制。

原创作者：孙建强  本文编辑：张林林 封面源自网络

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