嵌入式系统原理与设计 教学课件 作者 蒋建春 主编 第7章 实时操作系统uCOS Ⅱ.pptVIP

1.?C/OS简介 1、?C/OS—MicroController OS，微控制器操作系统 2、?C/OS简介 美国人Jean Labrosse 1992年完成 应用面覆盖了诸多领域，如照相机、医疗器械、音响设备、发动机控制、高速公路电话系统、自动提款机等 1998年?C/OS-II，目前的版本?C/OS -II V2.61 2000年，得到美国航空管理局（FAA）的认证，可以用于飞行器中 网站www.ucos-II.com（) 公开源代码 可移植性（Portable） 绝大部分?C/OS-II的源码是用移植性很强的ANSI C写的。和微处理器硬件相关的那部分是用汇编语言写的。汇编语言写的部分已经压到最低限度，使得? C/OS-II便于移植到其他微处理器上。 ? C/OS-II可以在绝大多数8位、16位、32位以至64位微处理器、微控制器 、数字信号处理器（DSP）上运行。 可固化（ROMable） ?C/OS-II是为嵌入式应用而设计的，这就意味着，只要读者有固化手段（C编译、连接、下载和固化）， ?C/OS-II可以嵌入到读者的产品中成为产品的一部分。 可裁剪（Scalable） 可以只使用? C/OS-II中应用程序需要的那些系统服务。也就是说某产品可以只使用很少几个?C/OS-II调用，而另一个产品则使用了几乎所有? C/OS-II的功能，这样可以减少产品中的? C/OS-II所需的存储器空间（RAM和ROM）。这种可剪裁性是靠条件编译实现的。 占先式（Preemptive） 多任务 ?C/OS-II可以管理64个任务，然而，目前这一版本保留8个给系统。应用程序最多可以有56个任务 可确定性 全部? C/OS-II的函数调用与服务的执行时间具有可确定性 任务栈 每个任务有自己单独的栈， ?C/OS-II允许每个任务有不同的栈空间，以便压低应用程序对RAM的需求。 系统服务 ?C/OS-II提供很多系统服务，例如邮箱、消息队列、信号量、块大小固定的内存的申请与释放、时间相关函数等。 中断管理 中断可以使正在执行的任务暂时挂起，如果优先级更高的任务被该中断唤醒，则高优先级的任务在中断嵌套全部退出后立即执行，中断嵌套层数可达255层。 稳定性与可靠性 ?C/OS-II提供的系统服务 信号量 带互斥机制的信号量 事件标志 消息信箱 消息队列 内存管理 时钟管理 任务管理 ?C/GUI and ?C/FS ?C/GUI 嵌入式的用户界面 采用ANSI C编码 支持任何8, 16, 32-bits CPU 彩色，灰、度，等级或黑白显示 代码尺寸小 ?C/FS 嵌入式的文件系统 采用ANSI C编码 支持任何8, 16, 32-bits CPU 支持SMC, MMC, SD, CF, IDE, Flash, RAM其他介质 任务task 典型的任务一个无限循环。 void mytask(void *pdata) { for (;;) { do something; waiting; do something; } } ?C/OS –II 2.5版本支持64个任务，每个任务一个特定的优先级。优先级越高，数字越小。 系统占用了8个任务，保留优先级为0、1、2、3、OS_LOWEST_PRIO-3、 OS_LOWEST_PRIO-2、 OS_LOWEST_PRIO-1、 OS_LOWEST_PRIO-0。 Task Structure Alternate Structure 任务状态 7.1.1任务管理 任务管理是实时内核的主要工作之一，完成任务的创建、删除、挂起、恢复和调度等工作。不仅如此，多任务的环境下，操作系统还要管理所有任务的上下文环境。 1．任务控制块列表 任务控制块（Task Control Block）是用来实现任务管理的数据结构。在内核中每个任务对应一个TCB，所有任务的TCB构成一个空闲任务控制块列表 。 任务管理相关函数 2．任务创建与删除 创建任务函数利用函数的调用参数为任务分配和初始化相关的数据结构。首先初始化一个任务控制块，并通过任务控制块把任务代码和任务堆栈关联起来形成一个完整的任务。 （1）任务创建 μC/OS-Ⅱ通过OSTaskCreate() 或 OSTaskCreateExt()来建立任务。函数OSTaskCreate()的声明为： 建立任务，OSTaskCreate() OSTaskCreate()建立任务的过程调用OSTaskStkInit()函数建立任务的堆栈。该函数是与处理器的硬件体系相关的函数