ucosii消息邮箱的使用.docx

南京工程学院《嵌入式系统设计及应用》 题 目：μC/OS-II任务间消息邮箱程序设计班 级: 数控（卓越）131姓 名： 朱雨杭学 号: 203130501指导教师: 徐友 2016年6月4日目录1、μC/OS-II实时操作系统-3 -（1）、μC/OS-II简介- 3 -（2）、μC/OS-II的组成- 3 -（3）、μC/OS-II操作系统任务- 7 -2、μC/OS-II消息邮箱设计- 8 -（1）、功能图- 8 -（2）、流程图及设计理念- 9 -（3）、程序清单- 10 -（4）、系统函数调用及说明- 12 -（5）、调试过程- 13 -（6）、调试结果- 13 -3、总结- 13 -μC/OS-II实时操作系统μC/OS-II简介uC/OSII是用C语言与汇编语言编写的，大部分的代码都是用C语言来写，只有少数的与处理器相关的部分代码，用汇编语言来写。uC/OS-II目标是实现一个基于优先级调度的抢占式的实时内核，具有移植方便，构思巧妙，结构简洁精练，执行效率高、占用空间小、实时性能优良和可扩展性强等特点，最小内核可编译至2KB。uC/OS-II只是一个多任务并发的实时操作系统内核，它仅仅包含了任务调度，任务管理，时间管理，内存管理和任务间的通信和同步等基本功能。没有提供输入输出管理，文件系统，网络等额外的服务。但由于uC/OS-II良好的可扩展性和源码开放，并且移植性很强，可以方便的移植到现实中大量存在的8位单片机系统与16位甚至32位系统，这些非必须的功能完全可以由用户自己根据需要分别实现。它的移植只与4个文件相关：汇编文件（OS_CPU_A.ASM）、处理器相关C文件（OS_CPU.H、OS_CPU_C.C）和配置文件（OS_CFG.H）。有64个优先级，系统占用8个，用户可创建56个任务，不支持时间片轮转。它的基本思路就是?“近似地每时每刻总是让优先级最高的就绪任务处于运行状态”?。为了保证这一点，它在调用系统API函数、中断结束、定时中断结束时总是执行调度算法。μC/OS-II组成μC/OS-II可以大致分成核心、任务处理、时间处理、任务同步与通信，CPU的移植等5个部分。1) 核心部分(OSCore.c)：操作系统的处理核心，包括操作系统初始化、操作系统运行、中断进出的前导、时钟节拍、任务调度、事件处理等多部分。能够维持系统基本工作的部分都在这里。2) 任务处理部分(OSTask.c)：任务处理部分中的内容都是与任务的操作密切相关的。包括任务的建立、删除、挂起、恢复等等。因为μC/OS-II是以任务为基本单位调度的，所以这部分内容也相当重要。3) 时钟部分(OSTime.c)：μC/OS-II中的最小时钟单位是timetick（时钟节拍）。任务延时等操作是在这里完成的。4) 任务同步和通信部分：为事件处理部分，包括 信号量、邮箱、邮箱队列、事件标志等部分；主要用于任务间的互相联系和对 临界资源的访问。5) 与CPU的接口部分：是指μC/OS-II针对所使用的CPU的移植部分。由于μC/OS-II是一个通用性的操作系统，所以对于关键问题上的实现，还是需要根据具体CPU的具体内容和要求作相应的移植。这部分内容由于牵涉到SP等系统指针，所以通常用汇编语言编写。主要包括中断级任务切换的底层实现、任务级任务切换的底层实现、时钟节拍的产生和处理、中断的相关处理部分等内容。μC/OS-II操作系统任务任务管理：uC/OS-II 中最多可以支持256个任务，分别对应优先级0～255，其中0 为最高优先级。255为最低级。uC/OS中最多可以支持64个任务，分别对应优先级0～63，其中0 为最高优先级。63为最低级。uC/OS-II提供了 任务管理的各种 函数调用，包括创建任务，删除任务，改变任务的优先级，任务挂起和恢复等。系统初始化时会自动产生两个任务：一个是空闲任务，它的优先级最低，该任务仅给一个整型变量做累加运算；另一个是系统任务，它的优先级为次低，该任务负责统计当前cpu的利用率。时间管理：uC/OS-II的时间管理是通过定时中断来实现的，该定时中断一般为10毫秒或100毫秒发生一次，时间频率取决于用户对 硬件系统的定时器 编程来实现。中断发生的时间间隔是固定不变的，该中断也成为一个时钟节拍。uC/OS-II要求用户在定时中断的服务程序中，调用系统提供的与时钟节拍相关的 系统函数，例如中断级的任务切换函数，系统时间函数。在ANSI C中是使用malloc和free两个函数来动态分配和释放内存。但在 嵌入式实时系统中，多次这样的操作会导致 内存碎片，且由于内存管理算法的原因，malloc和free的执行时间也是不确定。通信同步：uC/OS-II中把连续的大块内存按分区管理。每个分区中包含整数个大小相同的内