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内容提要 WSN 操作系统概述 TINYOS 操作系统 MANTIS 操作系统 SOS 操作系统 三种操作系统的设计实现比较 WSN OS必威体育精装版研究进展 内容提要 WSN 操作系统概述 TINYOS 操作系统 MANTIS 操作系统 SOS 操作系统 三种操作系统的设计实现比较 WSN OS必威体育精装版研究进展 WSN操作系统的设计目标 WSN是应用相关的网络，其硬件节点功能、结构、组织方式会随应用而不同。由此要求WSN操作系统能够良好的模块化设计，使应用/协议/服务与硬件资源之间可以随意搭配 WSN节点资源非常有限（通信带宽资源/能量资源/计算资源），操作系统必须能够高效地使用各种资源 WSN是一个网络系统，其操作系统也必然是面向网络化开发的。网络化系统要求操作系统必须为应用提供高效的组网和通信机制 本章讲解的操作系统 本章讲解三个有代表性的开源的无线传感器网络操作系统： Tiny OS 2.0：美国加州大学伯克利分校开发 Mantis OS 0.9.5 (Multimodal Networks of In-situ Sensors) ：美国克罗拉多大学开发 SOS 1.7：美国加州大学洛杉矶分校开发 内容提要 WSN操作系统概述 TINYOS 操作系统 MANTIS 操作系统 SOS 操作系统 三种操作系统的设计实现比较 WSN OS必威体育精装版研究进展 TinyOS 2.0 操作系统 事件驱动，基于组件 使用nesC编写 支持的平台：eyesIFXv2、intelmote2、mica2、 mica2dot、micaZ、telosb、tinynode、btnode3 nesC:使用C作为其基础语言，支持所有的C语言词法和语法 增加了组件（component）和接口（interface）的关键字定义 定义了接口及如何使用接口表达组件之间关系的方法 目前只支持组件的静态连接，不能实现动态连接和配置 组件模型 组件，接口，命令和事件 组件（component） Module组件（模件） Configuration组件（配件） 组件特征 组件内变量、函数可以自由访问，但组件之间不能访问和调用 组件可以提供（provide）和使用（use）接口 接口是一组相关函数的集合，它是双向的并且是组件间的唯一访问点。接口声明了一组函数，称为命令（command），接口的提供者必须实现它们；接口还声明了另外一组函数，称为事件（event），接口的使用者必须实现它们 组件，接口，命令和事件 接口的特点 Provides未必一定有组件使用，但uses一定要有人提供，否则编译会提示出错。在动态组件配置语言中uses也可以动态配置 接口可以连接多个同样的接口，叫做多扇入/扇出 一个module可以同时提供一组相同的接口，又称参数化接口，表明该Module可提供多份同类资源，能够同时给多个组件分享 组件命名规则 C和P的命名规则 ：TinyOS 所有的终端程序组件都以字母C或P为结尾。以C结尾所命名的组件表示它是一个可用的抽象，而以P结尾的组件则表示它是私有的。以P结尾的组件不能被直接的连接，但可以对它做一些封装以使它变成可用（变成名字以C结束的） 硬件平台抽象命名规则 ：TinyOS 2.0中的硬件抽象通常是三级抽象架构，称作HAA(Hardware Abstraction Architecture)。 HAA的最底层是HPL( Hardware Platform Layer) HAA的中间层是HAL (Hardware Abstraction Layer) HAA的最高层是HIL (Hardware Independent Layer) TinyOS2.0 的任务 基本任务模型 ：基本任务模型中任务的原型声明如下： task void taskname（）{……..} 用户使用post关键字抛出任务，调用方式如下： result_t ret = post tastname（） 任务接口模型 ：任务接口扩展了任务的语法和语义。通常情况下，任务接口包含一个异步（async）的post命令和一个run事件，这些函数的具体声明由接口决定。 实例： Interface TaskParameter { async error_t command postTask(uint16_t param); event void runTask(uint16_t param); } 调用方式: call TaskParameter.postTask(34);//抛出任务 TinyOS2.0调度器 TinyOS的调度器实现了任务和事件的两级调度 任务