第四章 ucos操作系统概述VIP专享VIP免费

第四章μC/OS-II操作系统概述内容4.1μC/OS-II简介4.2μC/OS-II的特点4.3实时系统的概念4.1μC/OS-II简介µC/OS-II来源于术语Micro-ControllerOperatingSystem(微控制器操作系统)。它通常也称为MUCOS或者UCOS。µC/OS-II是JeanJ.Labrosse在1990年前后编写的一个实时操作系统内核。任务管理、任务调度、任务的同步与通信、时间管理、内存管理未包括输入输出管理、文件管理、网络等服务，由用户提供实时系统概念、多任务调度与管理、时间与内存管理主要应用于高校教学4.2μC/OS-II的特点公开的源代码：μC/OS-II的源代码共约5500行，由汇编语言和C语言编写。使用者使用的是μC/OS-II的源程序而不是编译后的程序文件。4.2μC/OS-II的特点可移植性：可使用在多种处理器平台的特性。可移植性的基础是编写操作系统的语言的可移植性。汇编语言编写的与处理器特性相关的部分，必须经过修改。ANSIC语言编写的部分通过不同的编译器编译链接后可直接使用。4.2μC/OS-II的特点可固化：μC/OS-II通过编译、链接后可以下载并固化在嵌入式设备中的存储介质中。可裁减：可以根据应用的需求使用μC/OS-II所提供的不同的服务。μC/OS-II通过条件编译实现裁减。4.2μC/OS-II的特点可抢占性：μC/OS-II操作系统内核是完全可抢占性实时内核。多任务：μC/OS-II可以管理最多64个任务，根据任务的优先级不同进行管理。4.2μC/OS-II的特点可确定性：函数调用和服务的执行时间是可以确定的。用户可以知道μC/OS-II的绝大多数函数和服务的执行时间。4.2μC/OS-II的特点任务栈：μC/OS-II允许每个任务都有单独的栈空间。系统服务：µC/OS-II提供许多系统服务，比如信号量、互斥信号量、事件标志、消息邮箱、消息队列、时间管理等等4.2μC/OS-II的特点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，中断嵌套层数可以达255层稳定性和可靠性：比较可靠的嵌入式实时操作系统4.2μC/OS-II的特点公开的源代码可移植性、可固化、可裁减、可抢占性、多任务可确定性、任务栈、系统服务、稳定性和可靠性4.3实时系统概念4.3.1系统级概念4.3.2代码相关的概念4.3.3任务及内核相关的概念4.3.4中断相关的概念4.3.5时钟节拍4.3.6对存储器的需求4.3.7使用实时内核的优缺点4.3.1系统级概念软实时系统：使各个任务运行得越快越好，并不要求限定某一任务的完成时间。硬实时系统：任务不仅要执行无误而且要准时完成。4.3.1系统级概念前后台系统超循环系统后台（任务级）：应用程序是一个无限的循环，循环中调用相应的函数完成相应的操作。前台（中断级）：中断服务程序处理异步事件4.3.2代码相关的概念代码的临界段也称为临界区，指处理时不可分割的代码。一旦这部分代码开始执行，不允许任何中断打断执行过程。解决方法：执行前关中断，执行后开中断。4.3.2代码相关的概念可重入性一个函数可以被多个任务调用，而不必担心数据的破坏。intTemp;voidswap(int*x，int*y){Temp=*x;*x=*y;*y=Temp;}4.3.2代码相关的概念4.3.2代码相关的概念使函数具有可重入性的方法将Temp定义为局部变量调用Swap（）函数之前关中断，调用后开中断用信号量禁止该函数在使用过程中被再次调用4.3.3任务及内核相关的概念任务与多任务内核调度不可剥夺型内核可剥夺型内核任务优先级互斥条件信号量死锁(或抱死)同步事件标志任务间的通讯消息邮箱消息队列4.3.3任务及内核相关的概念任务一个任务，也称作一个线程，是一个简单的程序，该程序可以认为CPU完全只属该程序自己。每个任务被赋予一定的优先级，有它自己的一套CPU寄存器和自己的栈空间。4.3.3任务及内核相关的概念多任务多任务运行的实现实际上是靠CPU(中央处理单元)在许多任务之间转换、调度。CPU只有一个，轮番服务于一系列任务中的某一个。多任务运行使CPU的利用率得到最大的发挥，并使应用程序模块化。4.3.3任务及内...