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实时操作系统实验指导书 京江本科版 计算机工程系 2009-03-04实时操作系统实验指导书 第一部分 实验系统简介 2 1 μC/OS-II概述 2 2 μC/OS-II的特点 2 3 μC/OS-II主要源代码文件和实验目录介绍 3 4 实验平台的配置 4 5 样例实验 5 第二部分 基于PC的uCOS-II实验 6 实验一 任务编程实验 6 实验二 任务管理实验 7 实验三 信号量编程实验 9 实验四 消息编程实验 10 实验五 邮箱编程实验 11 参考设计源程序文档 13 第一部分 实验系统简介 1 μC/OS-II概述 μC/OS-II是一个完整的，可移植、固化、剪裁的占先式实时多任务内核。μC/OS-II是用ANSI的C语言编写的，包含一小部分汇编语言代码，使之可以提供给不同架构的微处理器使用。至今，从8位到64位，μC/OS-II已经在40多种不同架构的微处理器上使用。世界上已经有数千人在各个领域中使用μC/OS，这些领域包括：照相机行业、航空业、医疗器械、网络设备、自动提款机以及工业机器人等。 μC/OS-II和μC/OS版本V1.11（μC/OS的最终版本）是向上兼容的，且改进了很多。如果应用程序是基于μC/OS的，不需要做什么改动就可以在μC/OS-II上运行。 实验将提供μC/OS-II的全部源代码,大约5500行。CPU相关的部分使用的是Intel80x86微处理器的代码，运行在实模式下，C编译器使用大模块方式。C编译器建议使用“Boland C/C++编译器国际版V4.51”，本实验中中使用BC3.1编译器进行编译。μC/OS-II是在PC上开发的，因此在PC机运行Windows 95，98，2000，Me，NT和XP上都能运行。实验中提供的例子是在Windows环境下的DOS窗口内运行的。虽然μC/OS-II是在PC机上开发和测试的，但是μC/OS-II的实际对象是嵌入式系统，并且很容易移植到不同架构的微处理器上。 2 μC/OS-II的特点 1）有源代码： 实验将提供μC/OS-II的全部源代码（约5500行）。该源码清晰易读，结构协调，且注解详尽，组织有序； 2）可移植性（portable）： μC/OS-II的源代码绝大部分是用移植性很强的ANSI C写的，与微处理器硬件相关的部分是用汇编语言写的。μC/OS-II可以移植到许许多多不同的微处理器上，条件是：该微处理器具有堆栈指针，具有CPU内部寄存器入栈、出栈指令，使用的C编译器必须支持内嵌汇编，或者该C语言可扩展和可链接汇编模块，使得关中断和开中断能在C语言程序中实现； 3）可固化（ROMable）： μC/OS-II是为嵌入式应用而设计的，意味着只要具备合适的系列软件工具（C编译、汇编、链接以及下载/固化）就可以将μC/OS-II嵌入到产品中作为产品的一部分； 4）可裁减（scalable）： 可以只使用μC/OS-II中应用程序需要的系统服务。可裁减性是靠条件编译实现的，只需要在用户的应用程序中定义那些μC/OS-II中的功能应用程序需要的部分就可以了； 5）可剥夺性（preemptive）： μC/OS-II是完全可剥夺型的实时内核，即μC/OS-II总是运行就绪条件下优先级最高的任务； 6）多任务： μC/OS-II可以管理64个任务，用优先级位图方法实现任务队列管理。赋予每个任务的优先级必须是不相同的，这就是说μC/OS-II不支持时间片轮转调度法（该调度法适用于调度优先级平等的任务）； 7）可确定性： 绝大多数μC/OS-II的函数调用和服务的执行时间具有可确定性。也就是说用户能知道μC/OS-II的函数调用与服务执行了多长时间。进而可以说，除了函数OSTimeTick（）和某些事件标志服务，μC/OS-II系统服务的执行时间不依赖于用户应用程序任务数目的多少； 8）任务栈： 每个任务都有自己单独的栈。μC/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； 9）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； 10）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； 11）稳定性和可靠性： μC/OS-II的每一种功能、每一个函数以及每一行代码都经过了考验和测试，具有足够的安全性与稳定性，能用于与人性命攸关、安全性条件极为苛刻的系统中。 3 μC/OS-II主要源代码文件和实验目录介绍 当把实验源代码下载到C或D盘的根目录中，此时在相应盘符的根目录中变产生一个实验目录，例如“C:\JRTOS\Ex1”。在该目录中主要包含了μC