第二章ucos概述__嵌入式操作系统.pptVIP

作业 搭建uc/os的PC机上开发环境。（平台不限，V或支持C编译的开发环境都可）。 初步熟悉uc/os-III的代码结构和尝试阅读源码。 1.uC/OS-III内核组成和机制 2.uC/OS-III任务管理方式 3.uC/OS-III内核调度机制 4.uC/OS-III任务间通信与同步机制 5.uC/OS-III内核中断机制 6.uC/OS-III时钟 7.uC/OS-III内存管理 8.uC/OS-III文件系统 9.uC/OS-III网络架构 10.uC/OS-III移植 11.uC/OS-III内核调试器 12.uC/OS-III应用开发架构 13.uC/OS-III应用开发案例 嵌入式操作系统uc/os概述 2.1 uc/os简介 2.2 uC/OS-II工作原理 2.3 uC/OS-II基本系统服务 2.4 uC/OS-II体系结构 2.5 uC/OS-II移植 2.6 uC/OS-II开发 2.1 uc/os简介 u: Micro C:control uC/OS : 适合于小的、控制器的操作系统 小巧 公开源代码，详细的注解 可剥夺实时内核 可移植性强 多任务 uC/OS-II 美国人Jean Labrosse 1992年编写的 嵌入式多任务实时操作系统 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 通过了美国FAA（美国航空管理委员会 ）认证,可以运行在诸如航天器等对安全要求极为苛刻的系统之上 www.uCOS-II.com uC/OS-II uC/OS-II是用C语言和汇编语言编写 μC/OS-II 具有执行效率高、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 。μC/OS-II 已经移植到了几乎所有知名的CPU 上。 　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，并在这个内核之上提供最基本的系统服务，如信号量，邮箱，消息队列，内存管理，中断管理等。 uC/OS-II 体系结构 2.2 uC/OS-II工作原理 　uC/OS-II是一种基于优先级的可抢先的硬实时内核。 在uC/OS-II里,每个任务都有一个任务控制块(Task Control Block),这是一个比较复杂的数据结构。在任务控制块的偏移为0的地方,存储着一个指针,它记录了所属任务的专用堆栈地址。 2.2 uC/OS-II工作原理 在uC/OS-II内,每个任务都有自己的专用堆栈,彼此之间不能侵犯。这点要求程序员再他们的程序中保证。一般的做法是把他们申明成静态数组。而且要申明成OS_STK类型。 当任务有了自己的堆栈,那么就可以将每一个任务堆栈在那里记录到前面谈到的任务控制块偏移为0的地方。 2.2 uC/OS-II工作原理 以后每当发生任务切换,系统必然会先进入一个中断,这一般是通过软中断或者时钟中断实现。然后系统会先把当前任务的堆栈地址保存起来,紧接着恢复要切换的任务的堆栈地址。由于那个任务的堆栈里一定也存的是地址（还记得我们前面说过的,每当发生任务切换,系统必然会先进入一个中断,而一旦中断CPU就会把地址压入堆栈）,这样,就达到了修改PC为下一个任务的地址的目的。 2.3 uC/OS-II基本的系统服务 任务调度 任务间同步与通信 内存管理 时间管理 任务管理 任务管理 uC/OS-II 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，系统保留了4个最高优先级的任务和4个最低优先级的任务，所有用户可以使用的任务数有56个。 任务管理 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，该任务仅给一个整形变量做累加运算；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。 内存管理 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。 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存块，但不同分区之