第三章嵌入式实时操作系统分析 - 第一章.ppt

第 三 章 嵌入式实时操作系统（ ?C/OS ）分析 嵌入式实时操作系统?C/OS 嵌入式Linux WinCE 嵌入式实时操作系统?C/OS ?C/OS简介 ?C/OS内核结构 ?C/OS简介 ?C/OS即MicroC/OS，微控制器操作系统 美国人Jean Labrosse 1992年完成 应用面覆盖了诸多领域，如照相机、医疗器械、音响设备、发动机控制、高速公路电话系统、自动提款机等 1998年?C/OS -II，目前必威体育精装版的版本是?C/OS -II V2.70 网站www.ucos- II.com ?C/OS –II的特点 公开源码 可移植性 ?C/OS –II源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，汇编语言写的部分已经压到最低限度，以使?C/OS –II便于移植到其他微处理器上。 ?C/OS –II可以在绝大多数8位、16位、32位以至64位微处理器、微控制器及数字信号处理器（DSP）上运行。 ?C/OS-II内核结构 ?C/OS-II的文件结构 任务管理 时间管理 任务间通信 ?C/OS-II的文件结构 ?C/OS-II （与处理器类型无关的代码) OS_CORE.C OS_FLAG.C OS_MBOX.C OS_MEM.C OS_MUTEX.C OS_Q.C OS_SEM.C OS_TASK.C OS_TIME.C uCOS_II.C uCOS_II.H ?C/OS-II配置文件 （与应用程序有关） OS_CFG.H INCLUDES.H 移植?C/OS-II （与处理器类型有关的代码） OS_CPU.H OS_CPU_A.ASM OS_CPU_C.C 任务管理 建立任务 任务格式 任务状态 任务调度 任务切换 建立任务 OS TaskCreate() OSTaskCreateExtended() 任务格式 任务通常是一个无限循环。 每个任务不能占用全部CPU的资源。 需要有等待，或延时等系统调用。 任务状态 睡眠态 就绪态 运行态 等待状态 中断服务状态 任务控制块（OS_TCB） 任务一旦建立，一个任务控制块OS_TCB 就被赋值。任务控制块是一个数据结构， 当任务的CPU使用权被剥夺时， ?C/OS-II 用它来保存该任务的状态。当任务重新得 到CPU的使用权时，任务控制块能确保任 务从中断处继续执行。 任务调度 ?C/OS-II是占先式实时多任务内核，优先级最高的任务一旦准备就绪，则拥有CPU的所有权开始投入运行。 ?C/OS-II中任务级的调度是由函数OSSched( ) 完成的，每个任务的优先级要求不一样且是唯一的，所以任务调度的工作就是：查找准备就绪的最高优先级的任务并进行上下文切换。 ?C/OS-II任务调度所花的时间为常数，与应用程序中建立的任务数无关。 中断与时钟节拍 ?C/OS-II需要提供周期性信号源，用于实 现时间延时和确认超时。 ?C/OS-II中的时 钟节拍服务是通过中断服务子程序钟调用 OSTimeTick( )实现的。OSTimeTick( )跟踪 所有任务的定时器以及超时时限。 时间管理 OSTimeDly( ) OSTimeDlyHMSM( ) OSTimeDlyResume( ) OSTimeGet( ) OSTimeSet( ) 任务间的通信 ?C/OS-II中，采用多种方法保护任务之间的共享数据和提供任务之间的通信。 提供OS_ENTER_CRITICAL和OS_EXIT_CRITICAL来对临界资源进行保护。 OSSchedLock( )禁止调度保护任务级的共享资源。 提供了经典操作系统任务间通信方法：信号量、邮箱、消息队列，事件标志。 举例 创建2个任务，任务1是让灯亮，任务2让灯灭 void Task1(void) void Task2(void) { { while(1) while(1) { { led_on(); led_off(); OSTimeDly(25); OSTimeDly(50); } } } } OSTimeDlyHMSM( )函数功能同OSTi