第4讲嵌入式实时操作系统COS-Ⅱ分析

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全世界有数百种产品在应用 :
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Avionics Medical Cell phones Routers and switches High-end audio equipment Washing machines and dryers UPS (Uninterruptible P ower S upplies) Industrial controllers GPS Navigation Systems Microwave Radios Instrumentation Point-of-sale terminals others
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In 2001, µC/OS-II was translated to Chinese.
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µC/OS简介（续）
在特定处理器上的移植工作绝大部分集中在多任务切 µ C/OS – II II在特定处理器上的移植工作绝大部分集中在多任务切 换的实现上。因为这部分代码主要用来保存和恢复处理器现场，许 多操作如读 / 写register 不能用 C语言，只能用汇编语言来完成。 移植到 ARM 处理器上，只需修改 3个与体系结构相关 将µ C/OS –II II移植到 移植到ARM ARM处理器上，只需修改 行代码。 3 个文件是： 的文件即可，约 500 500行代码。
µC/OS简介（续）
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的移植 OS_CPU_C.H OS_CPU_C.H的移植
上， GCC 将 int 编 数据类型与所用的编译器有关（在 X86 X86上， 上，GCC GCC将 int编 4 字节， MSVC++ 则编译为 2字节）；定义堆栈的单位 译为 译为4 字节，MSVC++ MSVC++则编译为 则编译为2 register 的长度一致。 ，必须与 ，必须与register register的长度一致。
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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， 层。 则高优先级的任务在中断嵌套全部退出后立即执行，中断嵌套层数可达 255 255层。
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稳定性与可靠性
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µC/OS-II 图书 C/OS-II图书
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µC/OS-II的各种商业应用
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描述了 µC/OS-II 内部的工作原理 中包含了源代码 随书的 CD CD中包含了源代码
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µC/GUI
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消息队列(Message Queues ) 内存管理(Fixed Sized Memory Block management
嵌入式的用户界面 用ANSI C 书写 C书写 8, 16, 32-bits CPU 支持任何 支持任何8, 彩色，灰、度，等级或黑白显示 代码尺寸小
µC/GUIgraphical user interface C/GUI-graphical
µC/GUI is a universal graphical software for embedded applications. It is designed to provide an efficient, processor and LCD-controller independent graphical user interface to any application using a graphical LCD. It works in single as well as in multi-task environments. µC/GUI can be adapted to just about any size of physical or virtual display with an LCD controller and CPU.
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 年发布 µ C/OS -II ，目前的版本 µ C/OS -II V2.8X 1998 1998年发布 C/OS-II -II，目前的版本 年，得到美国航空管理局（ FAA ）的认证，可以用于飞行器 2000 2000年，得到美国航空管理局（ FAA）的认证，可以用于飞行器 中 （ ) 网站 网站
The Real-Time Kernel is a highly portable, ROMable, very scalable, preemptive real-time, multitasking kernel (RTOS) for microprocessors and microcontrollers. µC/OS-II can manage up to 64 application tasks.
本节提要
1 1 µC/OS-Ⅱ 简介 2 2 Ⅱ内核结构 µC/OSC/OS-Ⅱ 3 3 4 4 5 5 Ⅱ任务管理 µC/OSC/OS-Ⅱ µC/OS-Ⅱ时间管理
嵌入式系统应用
与µC/OS-Ⅱ ARM与 ——ARM
第四讲 实时操作系统 µC/OS-Ⅱ分析
安徽工业大学计算机学院 安徽工业大学计算机学院
1）时钟节拍中断服务函数 OSTickISR() 2）退出和进入临界区函数 进入临界区前关闭中断； 退出临界区时恢复原来的中断状态。 3）任务级上下文切换函数 OS_TASK_SW() 4)OSStartHighRd() 函数 中 在 OSStart() 多任务启动后运行一次，负责从最高优先级任务 TCB TCB中 SP ，恢复现场并移交控制权，直到该任务被阻塞或被更高优先 获得 获得SP SP，恢复现场并移交控制权，直到该任务被阻塞或被更高优先 。 级任务抢占 CPU CPU。
工业界最清晰的源代码
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除英文版外，有中文和韩文版
English
ISBN 1-57820-103-9 美国CMP BOOK
Chinese
ISBN 7-81077-290-2 北京航空航天大学出版社
Korean
ISBN 89-951540-5-5
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µ C/OS-II can provide the following services:
)
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时钟管理(Time Management ) 任务管理(Task Management (Create, Delete, Change Priority, Suspend/Resume etc.) )
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µC/FS-File System
µC/FS is written in ANSI Cand can be used on virtually any CPU. Some of the features of µC/FS are: MS-DOS/MS-Windows compatible FAT12, FAT16 and FAT32 support. ( 支持任何8, 16, 32-bits CPU) Multiple device driver support. You can use different device drivers with different types of hardware with the file system at the same time. µC/FS, which allows you to access
任务栈
允许每个任务有不同的栈空间，以便压 每个任务有自己单独的栈， µ C/OS-II C/OS-II允许每个任务有不同的栈空间，以便压 RAM 的需求。 低应用程序对 低应用程序对RAM RAM的需求。
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系统服务
提供很多系统服务，例如邮箱、消息队列、信号量、块大小固定的 µC/OS-II C/OS-II提供很多系统服务，例如邮箱、消息队列、信号量、块大小固定的 内存的申请与释放、时间相关函数等。
1）数据类型的定义
OS_CPU_C.C OS_CPU_C.H OS_CPU_A.S
2）退出和进入临界状态的相关宏定义 3）堆栈的增长方向定义
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µC/OS简介（续）
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µC/OS简介（续）
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OS_CPU_C.C 的移植
OS_CPU_A.S
1）任务堆栈的初始化 返回新的栈顶指针 OSTaskStkInit(): 返回新的栈顶指针 ：将 保存在任务的 中 OSTaskCreate() ： ：将SP 将SP SP保存在任务的 OS_TCB OS_TCB中 ；将 保存在任务的 中 OSTaskCreateExt() ； ；将SP 将SP SP保存在任务的 OS_TCB OS_TCB中 hook 函数 2）系统 ）系统hook hook函数 无特殊要求时为空函数，用户定义。 3）中断级任务切换函数 OSIntExit() OSExIntExit() （中断服务例程）中发现更高优先级任务等待时，中断退 在时钟中断 ISR ISR（中断服务例程）中发现更高优先级任务等待时，中断退 出不返回被中断的任务，而是直接调度就绪的高优先级任务执行，保证实时 性。
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µC/OS的性能特点（一）
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µC/OS的性能特点（二）
） 占先式（ Preemptive Preemptive） 多任务
可以管理 64 个任务，然而，目前这一版本保留 µC/OS-II C/OS-II可以管理 可以管理64 64个任务，然而，目前这一版本保留 8 个给系统。应用程序 56 个任务 最多可以有 最多可以有56 56个任务
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公开源代码 可移植性（ Portable ） 的源码是用移植性很强的 ANSI C 写的。和微处 绝大部分µ C/OS-II C/OS-II的源码是用移植性很强的 C写的。和微处 理器硬件相关的那部分是用汇编语言写的。汇编语言写的部分已经压 便于移植到其他微处理器上。µ C/OS-II 到最低限度，使得 µ C/OS-II C/OS-II便于移植到其他微处理器上。 16 位、 32 位以至 64 位微处理器、微控制器 、数 可以在绝大多数 8位、 位、16 16位、 位、32 32位以至 位以至64 64位微处理器、微控制器 ）上运行。 字信号处理器（ DSP DSP）上运行。