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操作系统及ThreadX简介 软件二部 2006.09 主要内容 多任务操作系统概述 ThreadX简介 关于驱动的交流 操作系统概述 什么是操作系统 管理计算机的所有资源，并为应用程序提供服务的最重要的系统软件 操作系统的目的 为用户编程提供简单的接口，屏蔽复杂的硬件细节 有效管理并协调分配系统的软硬件资源，提高资源利用率和计算机系统的效率 多任务操作系统概述 任务调度 通信 I/O 内存管理 文件系统 时间管理 任务 多任务操作系统(Multitasking operating system) 可以同时并发执行多个进程/线程 操作系统维护进程/线程表，记录所有正在运行的任务的当前状态 内存地址空间(address space)：可执行代码、数据、栈（进程和线程是有区别的） 寄存器：指令计数器、栈指针寄存器等 其他信息 进程和线程的区别 进程和线程的主要差别体现在不同的操作系统资源管理方式 进程有独立的地址空间 线程有自己的堆栈，但线程之间共享地址空间 任务调度方法 时间片调度 优先级调度 静态优先级 动态优先级 混合调度 通信 通信机制在任务之间提供了通信的能力 管道 Socket 事件 信号 消息 I/O 一般来说I/O设备分为两类 块设备 地址固定，大小固定 可以块读写 如Flash设备 字符设备 以字符流方式收发 如串口等 I/O 很多操作系统允许将I/O设备看作文件 块特殊文件(block special files) 字符特殊文件(character special files) I/O 设备 地址 控制寄存器 数据缓冲 中断 I/O软件目标 设备无关 程序可以操作任意设备 无需预先指定设备 统一命名 通过文件名/字符串/ID方式使用统一的操作 错误处理 尽可能在接近硬件的层次处理硬件错误 设备接口设计 同步设备vs.异步设备 查询vs.中断 软件缓冲 共享设备vs.独占设备 内存管理 理想编程希望内存和实际使用中的内存性能存在冲突： 大vs.有限 快vs.部分速度快 稳定vs.有可能受干扰 内存管理的方式 分级管理 单级管理 文件系统 文件系统包含的操作 目录 文件 文件系统的组成方式 文件 ThreadX线程调度-控制块结构 typedef struct TX_THREAD_STRUCT { ULONG tx_thread_id; /* Control block ID */ ULONG tx_run_count; /* Threads run counter */ VOID_PTR tx_stack_ptr; /* Threads stack pointer */ VOID_PTR tx_stack_start; /* Stack starting address */ VOID_PTR tx_stack_end; /* Stack ending address */ ULONG tx_stack_size; /* Stack size */ ULONG tx_time_slice; /* Current time-slice */ ULONG tx_new_time_slice; /* New time-slice */ struct TX_THREAD_STRUCT *tx_ready_next, *tx_ready_previous; CHAR_PTR tx_thread_name;/* Pointer to threads name */ UINT tx_priority; /* Priority of thread (0-31)*/ UINT tx_state; /* Threads execution state */ UINT tx_delayed_suspend;/* Delayed suspend flag */ UINT tx_suspending; /* Thread suspending flag */ UINT tx_preempt_threshold;/* Preemption threshold */ ULONG tx_priori