嵌入式实时操作系统复习

操作系统的基本功能：1、任务管理，2、内存管理，3、文件管理，4、CPU管理5、I/O口设备管理。

操作系统基本特征：1、多任务操作系统，2、多级中断机制，3、优先级调度机制。

任务的定义：程序的动态表现，在操作系统中体现为线程，是程序的一次执行过程。

任务的状态有：1、睡眠态，2、就绪态，3、运行态，4、阻塞态，5、挂起态。

调度算法：根据系统资源的资源分配策略所规定的资源分配算法。有“短作业优先算法”“轮转法”

事件：实时操作系统运行过程中发生的重要事件

事件处理对象：1、信号量，2、互斥信号量，3、事件标志组，4 、邮箱，5、消息队列。

信号量定义：资源是具体的显示东西，把它数字化后，操作系统就便于管理这些资源。

信号量的用法：1、建立，2、请求，3、释放。

互斥信号量：是一种特殊的信号量，该信号不仅是只用于互斥资源的访问，还在于信号量管理需要解决的优先级反转问题。

互斥信号量管理：取值0或1，只能有一个任务访问的独占资源，应采用信号来管理，为了保证系统的定时性拒绝优先级反转，对互斥信号量的管理，采用优先级继承机制。

时钟：是一种特定的周期性中断，起“心脏”作用。时钟节拍是周期性中断,对应的中断服务程序成为时钟滴答服务。

中断：在任务的执行过程中，当出现异常情况或特殊请求时，停止任务的执行,转而对这些异常或特殊进行处理，处理结束后返回当前任务的中断处。

Uc/os内存管理方法:Uc/os采用内存控制块管理内存，内存控制块记录了“内存分区地址，分区内存块的大小和数量，空闲块数量信息”。

内存管理含有: “内存分区的创建，分配，释放，使用和等待系统调用时间标志节点，.”

事件标志组管理的主要数据结构: 包括“事件标志组,(XX实体，XX列表，XX节点链表)。”

用户调用两个函数创建任务，不允许用户进行修改，被称为系统服务。用户的程序以函数的形式由用

户编写，为用户函数。和操作系统的服务划分了界限。Uc/os采用抢占式任务调度算法，所有信息保存在TCB中。

任务就绪组是: 为了查找高级优先级的任务与正在运行任务的优先级进行比较，以确定是否进行切换。

事件控制块（ECB）：是核心的数据结构，被频繁访问，定义出现在操作系统的头文件ucos.h中承载了任务的相关信息。

Typedef struct os event

{

INT8U OSEventType; /*事件控制块的类型*/

Void *OSEventPtr; /*指向下一个ECB或消息队列的指针*/

INT16U OSEventCnt; /*信号量计数值，对除信号量意外其他事件无效*/

OS PRIO O SEventGrp; /*事件等待组*/

OS PRIO O SEventGbl[OS EVENT TBL SIZE]; /*等待事件的任务表*/

INT8U *OSEventName; /*事件名称*/

}

OS EVENT;

移植步骤：1、使用开发软件MDK4.70，为uc/os操作系统建立一个目录，将系统的代码复制到该目录下，要有一个子目录。

2、在该目录下创建工程。

3、建立主程序main.c。

4、对os_cpu.h说明，根据硬件修改os_cpu.h。

5、修改os_cpu.c。

6、编译，下载，运行

信号量函数列表：

编程题例子

一、

#include "sys.h" #include "usart.h" #include "delay.h"

#include "led.h"

#include "includes.h"

#define START_TASK_PRIO 10 //设置任务优先级,开始任务的优先级设置为最低#define START_STK_SIZE 64//设置任务堆栈大小

OS_STK START_TASK_STK[START_STK_SIZE];//任务堆栈

void start_task(void *pdata);//任务函数

#define LED0_TASK_PRIO 7 //设置任务优先级

#define LED0_STK_SIZE 64//设置任务堆栈大小

OS_STK LED0_TASK_STK[LED0_STK_SIZE];//任务堆栈

void led0_task(void *pdata);//LED0任务

#define LED1_TASK_PRIO 6 //设置任务优先级

#define LED1_STK_SIZE 64//设置任务堆栈大小

OS_STK LED1_TASK_STK[LED1_STK_SIZE];//任务堆栈

void led1_task(void *pdata);//LED1任务

int main(void)

{

Stm32_Clock_Init(9); //系统时钟设置

delay_init(72); //延时初始化

LED_Init(); //初始化与LED连接的硬件接口

OSInit();

OSTaskCreate(start_task,(void *)0,(OS_STK

*)&START_TASK_STK[START_STK_SIZE-1],START_TASK_PRIO );//创建起始任务OSStart();

}

//开始任务

void start_task(void *pdata)

{

OS_CPU_SR cpu_sr=0;

pdata = pdata;

OS_ENTER_CRITICAL(); //进入临界区(无法被中断打断)

OSTaskCreate(led0_task,(void

*)0,(OS_STK*)&LED0_TASK_STK[LED0_STK_SIZE-1],LED0_TASK_PRIO); OSTaskCreate(led1_task,(void

*)0,(OS_STK*)&LED1_TASK_STK[LED1_STK_SIZE-1],LED1_TASK_PRIO); OSTaskSuspend(START_TASK_PRIO); //挂起起始任务.

OS_EXIT_CRITICAL(); //退出临界区(可以被中断打断)

}

void led0_task(void *pdata)//LED0任务

{

while(1)

{

LED0=0;

delay_ms(80);

LED0=1;

delay_ms(920);

};

}

void led1_task(void *pdata)//LED1任务{

while(1)

{

LED1=0;

delay_ms(300);

LED1=1;

delay_ms(300);

};

}

二、

#include "sys.h"

#include "usart.h"

#include "delay.h"

#include "led.h"

#include "includes.h"

OS_EVENT *myMBox;

#define START_TASK_PRIO 10 //设置任务优先级,开始任务的优先级设置为最低#define START_STK_SIZE 64//设置任务堆栈大小

OS_STK START_TASK_STK[START_STK_SIZE];//任务堆栈

void start_task(void *pdata);//任务函数

#define MBOX_SEN_PRIO 6 //设置任务优先级

#define MBOX_SEN_STK_SIZE 64//设置任务堆栈大小

OS_STK MBOX_SEN_STK[MBOX_SEN_STK_SIZE];//任务堆栈

void TaskMessageSen(void *pParam);//邮箱发送任务

#define MBOX_REC_PRIO 7 //设置任务优先级

#define MBOX_REC_STK_SIZE 64//设置任务堆栈大小

OS_STK MBOX_REC_STK[MBOX_REC_STK_SIZE ];//任务堆栈

void TaskMessageRec(void *pParam);//邮箱接收任务

int main(void)

{

Stm32_Clock_Init(9); //系统时钟设置

delay_init(72); //延时初始化

uart_init(72,9600);

OSInit();

OSTaskCreate(start_task,(void *)0,(OS_STK

*)&START_TASK_STK[START_STK_SIZE-1],START_TASK_PRIO );//创建起始任务OSStart();

}

//开始任务

void start_task(void *pdata)

{

OS_CPU_SR cpu_sr=0;

pdata = pdata;

OS_ENTER_CRITICAL(); //进入临界区(无法被中断打断)

OSTaskCreate(TaskMessageSen,(void

*)0,(OS_STK*)&MBOX_SEN_STK[MBOX_SEN_STK_SIZE-1],MBOX_SEN_PRIO);

OSTaskCreate(TaskMessageRec,(void

*)0,(OS_STK*)&MBOX_REC_STK[MBOX_REC_STK_SIZE-1],MBOX_REC_PRIO);

OSTaskSuspend(START_TASK_PRIO); //挂起起始任务.

OS_EXIT_CRITICAL(); //退出临界区(可以被中断打断)

}

void TaskMessageSen(void *pParam)

{

INT32U scount;

scount=0;

myMBox=OSMboxCreate(&scount);

if(myMBox==(OS_EVENT *)0)

{

printf("时间：%d,TaskMessageSen创建邮箱失败\n",OSTimeGet());

OSTaskDel(OS_PRIO_SELF);

return;

}

printf("时间：%d,TaskMessageSen创建邮箱成功\n",OSTimeGet());

while(1)

{

OSTimeDly(100);

scount++;

printf("时间：%d,任务TaskMessageSen准备发消息，消息为%d\n",OSTimeGet(),scount);

OSMboxPost(myMBox,&scount);

}

}

void TaskMessageRec(void *pParam)

{

INT8U *perr;

INT8U err;

INT32U *prcount;

perr=&err;

err=OS_ERR_NONE;

if(myMBox==(OS_EVENT *)0)

{

printf("时间：%d,TaskMessageRec判断邮箱不存在！\n",OSTimeGet());

OSTaskDel(OS_PRIO_SELF);

return;

}

prcount=(INT32U *)OSMboxPend(myMBox,0,perr);

if(*perr==OS_ERR_NONE)

printf("时间：%d,任务TaskMessageRec接收消息为%d\n",OSTimeGet(),*prcount);

else

printf("时间：%d,任务TaskMessageRec等待异常接收，错误号：%d\n",OSTimeGet(),*perr); } 程序分析题p46，