ucos 总结
ucos优先级位图算法分析
Ucos优先级位图算法详解By lynn/liuyunjay66 1. ucos任务相关简介在实时操作系统中，由于系统不可能太庞大，因此任务数量也不会太大，ucos中共有64个优先级（0~63级，数字越小优先级越高）。
因为是实时系统，所以对应每个任务就分配一个优先级。
2.二进制和十进制的转换数学基础这里先介绍一个数学知识，二进制如何变为十进制，比如十进制26，其8位二进制表示为：00011010。
当十进制为0~63时，前两位无作用，所以只看后6位，011 010.怎么计算成十进制呢？很简答：如下所示这个过程就是，把这个十进制数，分为两个部分，高三位和低三位，这个十进制数的大小就等于高三位的十进制*8+第三位的十进制数。
高三位的011=3 ，低三位的010=2.所以26=3*8+2.=（011）<<3+(010).即将高三位左移三位就是*8再加上低三位。
所以下面要介绍的算法也是这个数学方法。
3..整个过程的流程1.创建任务并分配优先级2.通过算法，操作系统对创建了的任务即就绪任务进行标记。
并通过标记来查找当中任务中优先级最高的任务3.调用调度函数进行调度，让最高优先级任务运行。
3..1任务的优先级怎么创建的。
我们先来看一下，ucos中创建任务的函数原型：INT8U OSTASKCeate(void (*task)(void *pd),void *pdata,os_stk *ptos,INT8U prio)，从这个函数可以看出，最后一个参数就是优先级，所以结论是，在创建任务的同时就要确定任务的优先级，并且是该优先级是8位的（0~2^8-1），这里也可以看出为什么会有64个优先级。
因为用户可以指定任务的优先级，但实时操作系统最大的好处就是高优先级的任务可以抢占低优先级的任务，那怎么实现的呢？通过优先级实现既然用户在调用系统函数创建任务的同时指定了任务的优先级，一旦创建了任务，该任务就会立即成为就绪状态，操作系统就会将该任务的优先级标志位置位，相当于做个记号，操作系统心里就会想，哦，这个优先级的任务已经就绪了，同样创建了其他的任务，操作系统都会在某个地方做好标记表明对应优先级的任务已经就绪，然后在调度函数的调度下进行调度，那么在哪个地方做个标记呢？既然是实时操作系统，操作系统考什么算法去查找优先级最高的任务呢？3.2 ucos怎么实现就绪状态任务优先级的标定什么是优先级的标定：就是操作系统要知道哪个任务已经就绪了，然后就在这些就绪了的任务里面切换调度。
北航ARM9实验报告：实验3uCOS-II实验
北航ARM9实验报告：实验3uCOS-II实验北航 ARM9 实验报告：实验 3uCOSII 实验一、实验目的本次实验的主要目的是深入了解和掌握 uCOSII 实时操作系统在ARM9 平台上的移植和应用。
通过实际操作，熟悉 uCOSII 的任务管理、内存管理、中断处理等核心机制，提高对实时操作系统的理解和应用能力，为后续的嵌入式系统开发打下坚实的基础。
二、实验环境1、硬件环境：ARM9 开发板、PC 机。
2、软件环境：Keil MDK 集成开发环境、uCOSII 源代码。
三、实验原理uCOSII 是一个可裁剪、可剥夺型的多任务实时内核，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。
其基本原理包括任务管理、任务调度、时间管理、内存管理和中断管理等。
任务管理：uCOSII 中的任务是一个独立的执行流，每个任务都有自己的堆栈空间和任务控制块（TCB）。
任务可以处于就绪、运行、等待、挂起等状态。
任务调度：采用基于优先级的抢占式调度算法，始终让优先级最高的就绪任务运行。
时间管理：通过系统时钟节拍来实现任务的延时和定时功能。
内存管理：提供了简单的内存分区管理和内存块管理机制。
中断管理：支持中断嵌套，在中断服务程序中可以进行任务切换。
四、实验步骤1、建立工程在 Keil MDK 中创建一个新的工程，选择对应的 ARM9 芯片型号，并配置相关的编译选项。
2、导入 uCOSII 源代码将 uCOSII 的源代码导入到工程中，并对相关的文件进行配置，如设置任务堆栈大小、系统时钟节拍频率等。
3、编写任务函数根据实验要求，编写多个任务函数，每个任务实现不同的功能。
4、创建任务在主函数中使用 uCOSII 提供的 API 函数创建任务，并设置任务的优先级。
5、启动操作系统调用 uCOSII 的启动函数，使操作系统开始运行，进行任务调度。
6、调试与测试通过单步调试、查看变量值和输出信息等方式，对系统的运行情况进行调试和测试，确保任务的执行符合预期。
UCOSIII（一）
UCOSIII（⼀）⼀，前后台系统和RTOS1，前后台系统早期嵌⼊式开发没有嵌⼊式操作系统的概念，直接操作裸机，在裸机上写程序，⽐如⽤51单⽚机基本就没有操作系统的概念。
通常把程序分为两部分：前台系统和后台系统。
简单的⼩系统通常是前后台系统，这样的程序包括⼀个死循环和若⼲个中断服务程序：应⽤程序是⼀个⽆限循环，循环中调⽤API函数完成所需的操作，这个⼤循环就叫做后台系统。
中断服务程序⽤于处理系统的异步事件，也就是前台系统。
前台是中断级，后台是任务级。
2，RTOSRTOS全称为： Real Time OS，就是实时操作系统，强调的是：实时性。
实时操作系统⼜分为硬实时和软实时。
硬实时要求在规定的时间内必须完成操作，硬实时系统不允许超时，在软实时⾥⾯处理过程超时的后果就没有那么严格。
在实时操作系统中，我们可以把要实现的功能划分为多个任务，每个任务负责实现其中的⼀部分，每个任务都是⼀个很简单的程序，通常是⼀个死循环。
RTOS操作系统： UCOS， FreeRTOS， RTX， RT-Thread， DJYOS等。
RTOS操作系统的核⼼内容在于：实时内核。
3,可剥夺型内核RTOS的内核负责管理所有的任务，内核决定了运⾏哪个任务，何时停⽌当前任务切换到其他任务，这个是内核的多任务管理能⼒。
多任务管理给⼈的感觉就好像芯⽚有多个CPU，多任务管理实现了CPU资源的最⼤化利⽤，多任务管理有助于实现程序的模块化开发，能够实现复杂的实时应⽤。
可剥夺内核顾名思义就是可以剥夺其他任务的CPU使⽤权，它总是运⾏就绪任务中的优先级最⾼的那个任务UCOS系统简介UCOS是Micrium公司出品的RTOS类实时操作系统， UCOS⽬前有两个版本：UCOSII和UCOSIII。
UCOSIII是⼀个可裁剪、可剥夺型的多任务内核，⽽且没有任务数限制。
UCOSIII提供了实时操作系统所需的所有功能，包括资源管理、同步、任务通信等。
UCOSIII是⽤C和汇编来写的，其中绝⼤部分都是⽤C语⾔编写的，只有极少数的与处理器密切相关的部分代码才是⽤汇编写的， UCOSIII结构简洁，可读性很强！最主要的是⾮常适合初次接触嵌⼊式实时操作系统学⽣、嵌⼊式系统开发⼈员和爱好者学习。
ucos优先级大小设置原则
在μC/OS（MicroC/OS）实时操作系统中，任务的优先级决定了任务的调度顺序。
任务的优先级越高，调度器就越倾向于首先执行该任务。
在设置任务的优先级时，可以遵循以下原则：
高优先级任务处理紧急事件：将具有紧急性和重要性的任务分配给较高的优先级。
这样可以确保在出现紧急事件时，高优先级任务能够及时响应并处理。
低优先级任务处理周期性或后台任务：将相对较不紧急的周期性任务或后台任务分配给较低的优先级。
这样可以确保高优先级任务得到及时响应，而低优先级任务则在系统有空闲时间时进行处理。
避免优先级过多或过少：不宜设置过多的优先级，因为过多的优先级可能导致调度器的负担过重。
同时，不宜设置过少的优先级，以避免任务之间无法合理地分配优先级，导致无法满足实时性要求。
相邻优先级的差距不宜过大：相邻优先级的差距应尽量保持一致，避免出现优先级过大的间隔，以免出现资源争用或任务饥饿的情况。
灵活调整优先级：在系统运行过程中，可能需要根据实际情况对任务的优先级进行调整。
可以根据实时性要求和系统负载情况灵活地调整任务的优先级，以实现最佳的性能和响应能力。
ucos+lwip应用心得
ucos+lwip应用心得UC/OS和lwIP是两个广泛应用于嵌入式系统中的软件库，UC/OS是一种实时操作系统，而lwIP是一种轻量级的TCP/IP协议栈。
在将它们应用到嵌入式系统中时，我得到了一些经验和教训，下面是我总结的一些心得。
首先，对于UC/OS的应用，我发现了以下几点。
首先，UC/OS的任务调度机制相对简单，只有优先级调度，因此在设计任务时要注意任务的优先级设置，以确保高优先级任务能够及时响应。
其次，UC/OS提供了一些常用的同步和通信机制，如信号量、消息队列等，可以有效地实现不同任务之间的协作。
最后，在多任务编程中，要注意避免资源竞争和死锁等问题，可以使用UC/OS提供的互斥锁和事件标志等机制来解决。
对于lwIP的应用，我也有一些心得体会。
首先，lwIP提供了一套完整的TCP/IP协议栈，具有较小的内存占用和较高的性能，适用于嵌入式系统的资源受限环境。
在使用lwIP时，需要根据系统资源的情况进行相应的配置，以减小内存占用并提高性能。
其次，lwIP支持多种网络接口和协议，如以太网、PPP等，可以根据实际需求选择适当的接口和协议。
最后，在使用lwIP时，要注意处理网络异常和错误，如连接断开、超时等情况，可以通过适当设置超时时间和错误处理机制来增加应用的稳定性。
综上所述，UC/OS和lwIP是在嵌入式系统中广泛应用的软件库，它们分别提供了实时操作系统和TCP/IP协议栈的功能。
在使用它们时，需要注意任务调度、资源竞争、网络配置等问题，以提高应用的性能和稳定性。
通过对UC/OS和lwIP的深入理解和实践，可以更好地应用它们到项目中，完成嵌入式系统的开发。
ucos多任务调度的基本原理
ucos多任务调度的基本原理题目：ucos多任务调度的基本原理引言：在嵌入式系统中，任务调度是一个重要而复杂的问题。
为了实现多任务的并发执行，实时操作系统（RTOS）ucos提供了一种成熟而高效的多任务调度方案。
本文将介绍ucos多任务调度的基本原理，包括任务管理、任务优先级、时间片轮转和中断处理等方面，以帮助读者更好地理解和应用ucos。
一、任务管理在ucos中，任务是系统中最基本的执行单位。
ucos的任务管理分为任务创建、任务删除和任务切换几个步骤。
1. 任务创建：ucos通过函数OSTaskCreate来创建任务。
该函数包括了任务的入口函数、任务的堆栈大小和任务的优先级等参数。
在任务创建过程中，ucos为任务分配堆栈空间，并把任务插入到任务就绪表中。
2. 任务删除：当任务完成了它的工作或者不再需要执行时，可以通过函数OSTaskDel来删除任务。
任务删除时，ucos会释放任务占用的资源，并将任务从任务就绪表中移除。
二、任务优先级ucos支持任务的优先级调度，即不同优先级的任务有不同的执行顺序。
优先级越高的任务会先于优先级较低的任务执行。
1. 任务优先级范围：ucos的任务优先级范围是0到ucos最大任务数减1（通常为256）。
优先级为0的任务为最高优先级任务，优先级为ucos 最大任务数减1的任务为最低优先级任务。
2. 任务的优先级设置：任务的优先级可以在任务创建的时候通过函数OSTaskCreate来设置，也可以在运行时通过函数OSTaskChangePrio来修改。
3. 任务的优先级比较和切换：ucos将优先级比较和任务切换过程放在了任务调度中，当有多个任务就绪时，ucos会选择优先级最高的任务执行。
任务调度过程是由ucos内核中的调度器负责的。
三、时间片轮转在ucos中，为了保证不同优先级任务的公平性和实时性，采用了时间片轮转的调度算法。
1. 时间片：时间片是指任务在一次调度中执行的时间。
ucosiii常用函数
任务堆栈：存储任务中的调用的函数、局部变量、中断服务程序和CPU寄存器的值。
全局变量的保护：1.如果只在一个任务中写（或只有一个数据），而在其他任务中只是读取，则可以不用互斥型信号量，最多会造成读取的数据未被完全写完。
2.如果全局变量在多个任务中写，则需要用互斥型信号量保护，这样当有任务申请到互斥型信号量（保护不可重入的程序段）写数据时，其他任务的同一个互斥型信号量必须等待上一个任务的释放才可进行写。
3.如果全局变量在中断中写，则在其他任务中的全局变量的写操作要用临界段（禁止中断和禁止调度:保护不可被分割的程序段）保护。
（因为如果不关中断相当于中断的优先级最高，而且不能被像其他任务那样挂起。
）OS_CFG_ISR_POST_DEFERRED_EN为1临界段使用锁调度器方式；为0临界段使用禁中断方式（CPU_SR_ALLOC(); OS_CRITICAL_ENTER();OS_CRITICAL_EXIT();OS_CRITICAL_EXIT_NO_SCHED(); OSSchedLockNestingCtr记录调度器被锁的次数）。
检测任务堆栈的使用情况：OS_CFG_STAT_TASK_STK_CHK_EN使能OS_ERRerr;CPU_STK_SIZE stk_free;CPU_STK_SIZE stk_used;OSTaskStkChk(&TaskBStkTCB,&stk_free,&stk_used,&err);中断中使用OSIntEnter();和OSIntExit();是为了退出中断后执行中断调度操作，如果中断中并未用到OSSemPost();等系统函数，则退出中断服务程序后不需要进行任务调度，就可以不在中断服务程序中使用OSIntEnter(); 和OSIntExit();。
（有时候用：CPU_CRITICAL_ENTER();OSIntNestingCtr++; CPU_CRITICAL_EXIT();替代OSIntEnter();）一、变量类型在中是有关cpu变量的重新定义，还包括CPU_STK（CPU 堆栈类型），和CPU_STK_SIZE（CPU堆栈类型的大小）的定义，CPU_SR （CPU状态寄存器的定义）。
ucos中关于信号量的使用总结
void task0(void *dat)//任务0
{
while(1)
{
con1++;
OSSemPost(sem);//发送信号量
OSTimeDly(2);
}
}
void task1(void *dat)//任务1
{
u16 value;
OSSemPost(Fun_Semp); //发送信号量
YouTaskRun++;
OSTimeDlyHMSM(0, 0, 2, 0); //等待2秒
}
}
在上例中，MyTask 一直在等待信号量，在信号量没有到来之前无法执行。只有在YouTask 运行了５次，YouTaskRun==5之后，OSSemPost(Fun_Semp); //发送信号量，MyTask 才得以执行。如果按上例所示，MyTask 只能执行一次，因为YouTask 以后再也不可能使得YouTaskRun==5了。MyTask 也就因为无法得到信号量而不能运行。
２、OSSemCreate (1);
．．．．．
OS_EVENT *Fun_Semp;
．．．．．
Fun_Semp = OSSemCreate (1);
．．．．．
void MyTask (void *pdata)
{
．．．．．
for (;;)
{
信号量的结构为：
typedef struct {
INT8U OSEventType;
INT8U OSEventGrp;
1、Semp = OSSemCreate(0), 该信号量表示等待一个事件或者多个事件的发生。
uCOS-II移植总结
u C/OS-II移植总结RTOS移植牵涉到软件平台—编译器、硬件平台—CPU，移植前需要了解CPU及编译器的一些基本特点。
1、编译器a、堆栈运行原理本次移植的软件平台为CodeVision编译器，它的堆栈由两部分组成：硬件堆栈（HardStack）用来保存中断及函数调用的返回地址，它的大小将影响函数调用嵌套的深度，实际大小应根据中断及函数嵌套的深度来决定，并留有一定的裕度。
硬件堆栈由CPU中的指针SP实现。
软件堆栈（SoftStack）用来分配局部变量及传递参数。
在此次移植中，由CPU中的Y指针模拟实现。
b、堆栈指针所指向的单元是否为可用单元大多数编译器生成的代码，其堆栈指针所指向的单元为可用单元，也就是说在将数据压入堆栈前不用再调整堆栈指针，堆栈指针在上一次使用完后已经调整好了。
前面所说的硬件堆栈（HardStack）即为这种类型。
还有一种堆栈，其指针所指向的单元为不可用单元，在向堆栈压入数据前需调整堆栈指针，软件堆栈（SoftStack）即为这种类型。
软件堆栈设计为这种形式完全是为了适应A VR指令和软件堆栈增长方向与硬件堆栈增长方向相同。
软件堆栈（SoftStack）由Y指针模拟实现，但在A VR的指令集中只有：LD Rd,Y+ LD Rd,–Y ST Y+,Rr ST –Y,Rr要实现向下增长的堆栈就只能使用ST –Y,Rr和LD Rd,Y+。
指针指向的单元已压入数据，因此使用前需调整指针，而ST –Y,Rr正好能完成这个动作。
c、多字节变量在宽度为单字节的存储器中的分配规则多字节变量指定义为int、long int、float、double等类型的变量。
在CodeVision编译器遵循的原则是：变量低字节部分分配在内存的低地址单元，变量高字节部分分配在内存高地址单元。
如：int a a为双字节变量，其低字节保存在内存的0x24H，则高字节保存在内存的0x25H。
了解这些变量在内存中存储形式是为了能够在在线汇编中正确操作它们。
ucos-ii(2.91)在LPC17xx上移植个人总结
Ucos-ii移植到LPC1752总结前言个人移植后觉得应该自己总结下，回忆下整个移植过程，于是有了一下内容。
本来是个人笔记，突然想分享给大家，所以有很多不足，内容仅供参考。
本文主要讨论移植，移植前一定要保证1752在没有操作系统的情况下能正常运行各个功能，具体请参照其他相关文档，这里不做探讨。
这里只是个人移植过程中遇到的情况及处理办法，粗略总结仅供参考。
Ucos 详情参考邵贝贝翻译作品。
注：本文仅适用于初学者，高手请绕道，初学者需对芯片和编译工具有基本的了解一、准备工作1、下载芯片驱动在lpcware官方网站下载1752的底层驱动，里面有现成的系统初始化配置函数及相关GPIO的操作接口函数。
当然这些也可以自己写。
2、下载ucos代码在ucos官方网站下载操作系统源文件（source），然后在官方网站（/page/home）找到LPC17xx相关的接口代码。
下载代码需要注册。
（/page/downloads/ports/nxp）图1开始移植1、建立工程首先建立工程，我使用的是keil，工程建立后将芯片的驱动文件添加并编译，先不移植看芯片是否能正常工作（最简单就是用一个led闪烁来指示芯片是否正常工作）。
能正常工作后再进行下一步操作（这样以后出问题就知道是系统原因还是芯片原因）。
这里具体操作不做探讨，因为这不属于移植的部分，是对芯片的基本操作。
2、移植ucos-ii将下载的ucos代码添加进工程，在source中将里面的文件全部添加进工程，而接口只需将Micrium\Software\uCOS-II\Ports\ARM-Cortex-M3\Generic\IAR里面的几个文件添加进去即可。
将#include <app_cfg.h>注释掉，因为我们在主程序里面定义堆栈。
并且将ucos-ii.h里面的os_cfg.h改为os_cfg_r.h因为不同版本命名不一样。
如图2所示图 22.1.1修改os_cpu_a.asm文件因为我们使用的是keil，所以需要建里面的public改为EXPORT如下图所示。
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以前在学校的时候硬着头皮读过uCOSII的源代码，可能是当时没做详细笔记，貌似读懂了，用的时候思路还是比较混乱，后面在电信学院，王老师有次要我写个uCOSII的总结，当时知道迟早会离开那里，只是一心想抓紧机会多接触点新东西，以后出去就没这么好机会了，没那个耐心静下来看代码，最近有点时间，重新梳理了一边源代码。
刚接触操作系统的时候觉得这个最神秘，到底里面做了什么，怎么就成了个操作系统，它到底有什么用，为什么要引进来着个东东。
学了之后才知道，原来最根本的思想还是源于汇编里面的跳转和压栈，以调用一个函数为例，编译后的汇编肯定是先通过SP压入当前代码段地址然后就是保存一些寄存器的值放栈里面（51单片机好像不是这样），然后执行程序，完了之后，出栈把寄存器恢复，最后把原来存的代码段地址付给PC然后回到原来的程序，这是汇编执行函数的做法，而操作系统人为强行的模拟这样操作，把代码写成不同代码块假定为A、B，要相互之间执行似乎不受影响，是这么实现的，假设首先代码在A中执行，代码段一直往下指，如果我要执行B，首先把A的代码段压入栈，所有的寄存器值存入A的栈，然后让SP强行指到B的栈执行出栈操作，把寄存器恢复成B的，B的代码段地址放入PC，这样就B在执行，如果又要A接着上次执行，又强行把B的寄存器、当前代码段地址压入B的栈，然后SP强行指到A的栈恢复的时候恢复成A最近一次保存的东西（和函数调用不同每次切换栈里面的东西是随机的），这样，可以很自由的在A、B中切换，如果切换足够快，A、B看以来好像同时在执行，这就是并行，A、B就是任务。
如果这个切操作放到定时器函数中来做，就可以严格按照时间来切换，这就是操作系统雏形。
另外，各个任务之间有存在一定的关系，有逻辑上的先后等，必须引进全局的结构体、变量来标记一些信息，全局的这些数据是不会被释放的，所以所有的任务可以去通过读、写这些数据来实现各个程序块交流信息，实现所谓的同步、互斥。
这就是操作系统的原理，而这些不同的通信方式按功能细分就成事件管理、内存管理啥玩意。
有这些基本的管理就是一个只有内核操作系统了。
配上文件系统、图形界面这些个模块功能就能做出想Window这样的东东。
只有引入操作系统才能更好的写程序，才能让性能发挥到极致。
具体到uCOSII也是这样：首先是主函数，然后是OSInit(),这个函数就是对那些全局的数据结构初始化，建立希望的链表等数据结构，为后面全局变量通信做好准备，并且创建了1-2个系统任务（空闲任务必须，统计任务可选），而所谓的创建任务OSTaskCreate(另外在这个系统里还有个OSTaskCreateExt也是一种创建任务函数，只不过多了些检测栈、清楚栈的功能而已)就是把一个函数，的函数地址、自己的栈建立联系、优先级啥弄好为任务切换做好准备。
设置好定时切换的相关信息类似定时器，按照节拍在中断中进行任务切换判断、发生切换，这个时候还没有开启开关，所以的任务创建完成后，启动多任务函数OSStart(),这个函数是让SP指到其中的一个站然后出栈就跳到一个任务函数里去了，接下来就是正常的任务运行了。
内存管理部分
事件管理部分公用函数：
普通信号量：
互斥信号量：
邮箱
消息队列：
事件标志组：。