ucos消息队列通信
嵌入式实时操作系统试题
1、目前使用的嵌入式操作系统主要有那些？请举出六种常用的。
Windwos CE、Windows Mobile、VxWork、Linux、uCos、Symbian、QNX2、一般而言，嵌入式系统的架构可以分为4个部分，分别是（处理器）、存储器、输入输出和软件，一般软件分为（操作系统）和应用软件两个主要部分。
3、从嵌入式操作系统特点可以将嵌入式操作系统分为（实时操作系统）和分时操作系统，其中实时系统可分为（硬实时系统）和软实时系统4、uc/os操作系统不包括以下哪集中状态A、运行B、挂起C、退出D、休眠5、0x70&0x11的运算结果是A、0x1B、0x11C、0x17D、0x76、下列哪种方式不是ucos操作系统中任务之间的通信方式A、信号量B、消息队列C、邮件D、邮箱7、在将ucos操作系统移植到ARM处理器上时，以下那些文件不需要修改A、OS_CORE.CB、include.hC、OS_CPU.HD、OSTaskInit设计实时操作系统时，首先应该考虑系统的（）。
A．可靠性和灵活性B．实时性和可靠性C．分配性和可靠性D．灵活性和实时性2. 大多数嵌入式实时操作系统中，为了让操作系统能够在有突发状态时迅速取得控制权，以作出反映，大都采用（）的功能。
A:抢占式任务调度B:时间片轮转调度C:单调速率调度D:FIFO调度8、所有的电子设备都属于嵌入式设备简单题：1、根据嵌入式系统的特点、写出嵌入式系统的定义答：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统2、试分析实时操作系统的工作特点及相互之间的转换运行：获得CPU的控制权就绪：进入任务等待队列，通过调度中转为运行状态挂起：由于系统函数调用而被设置成挂起状态，任务发生阻塞，等待系统实时事件的发生而被唤醒，从而转为就绪或运行。
休眠：任务完成或者错误被清除的任务，该任务此时不具有任务控制块。
简单介绍UCOS_华清远见
简单介绍UCOSUCOS在我们学习嵌入式过程中，经常会遇到的，有很多人对UCOS还是有点陌生，写这篇文章主要就是给大家简单介绍一下UCOS，希望看完对你们有帮助。
UCOSII 是一个可以基于 ROM 运行的、可裁减的、抢占式、实时多任务内核，具有高度可移植性，特别适合于微处理器和控制器，是和很多商业操作系统性能相当的实时操作系统(RTOS)。
为了提供最好的移植性能， UCOSII 最大程度上使用 ANSI C 语言进行开发，并且已经移植到近 40 多种处理器体系上，涵盖了从 8 位到 64 位各种 CPU(包括 DSP)。
UCOSII 是专门为计算机的嵌入式应用设计的，绝大部分代码是用 C 语言编写的。
CPU 硬件相关部分是用汇编语言编写的、总量约 200 行的汇编语言部分被压缩到最低限度，为的是便于移植到任何一种其它的 CPU 上。
用户只要有标准的 ANSI 的 C 交叉编译器，有汇编器、连接器等软件工具，就可以将 UCOSII 嵌人到开发的产品中。
UCOSII 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 。
UCOS主要有：任务管理：建立任务OSTaskCreat()/OSTaskCreatExt();任务堆栈OS_STK()堆栈检验OSTaskStkChk()删除任务OSTaskDel()请求删除任务OSTaskDelReq()改变任务的优先级OSTaskChangePrio()挂起任务OSTaskSuspend()恢复任务OSTaskResume()获得任务的信息OSTaskQuery()时间管理：任务延迟函数OSTimeDly()按时，分，秒延时函数OSRimeDLyHMSM()恢复延时的任务OSTimeDlyResume()系统时间OSTimeGet()和OSTimeSet()内存管理：Typedefstruct{void *osmemaddr ;指向内存分区起始地址的指针。
ucosiii操作系统工作原理
ucosiii操作系统工作原理ucosiii是一种常用的嵌入式实时操作系统，它具有高度可靠性和高实时性的特点。
本文将介绍ucosiii操作系统的工作原理。
ucosiii操作系统是由美国Micrium公司开发的一种实时操作系统，它是用C语言编写的，可以运行在各种嵌入式系统中。
ucosiii采用了一种基于内核对象的任务管理机制，可以有效地管理系统中的各个任务，并提供了丰富的服务功能，如任务间通信、时间管理、内存管理等。
在ucosiii中，任务是操作系统的基本执行单元，每个任务都有自己的优先级和堆栈空间。
ucosiii使用了一种优先级抢占式的调度算法，即优先级高的任务可以抢占优先级低的任务的执行权。
这种调度算法可以保证高优先级任务的及时响应，并提高系统的实时性。
ucosiii的任务管理机制是通过任务控制块（TCB）来实现的。
每个任务都有一个对应的TCB，其中包含了任务的状态、优先级、堆栈指针等信息。
ucosiii通过不同的系统调用函数来管理任务的创建、删除、挂起、恢复等操作。
任务的切换是通过ucosiii的任务调度器来完成的，任务调度器会按照任务的优先级进行任务切换。
ucosiii提供了丰富的服务功能，其中包括任务间通信、时间管理、内存管理等。
任务间通信是通过信号量、邮箱、消息队列等机制来实现的，可以实现任务之间的数据共享和同步。
时间管理功能可以实现任务的定时执行和延时操作，可以满足实时系统对时间要求的需要。
内存管理功能可以对系统的内存进行分配和释放，提高系统的资源利用率。
ucosiii的内核对象是操作系统提供的一种资源管理机制，包括信号量、邮箱、消息队列等。
这些内核对象可以用于任务间的同步和通信，可以有效地避免资源竞争和数据冲突的问题。
ucosiii的工作原理可以总结为以下几个步骤：1. 初始化ucosiii操作系统，包括初始化任务控制块、任务堆栈等。
2. 创建任务，包括创建任务控制块、任务堆栈等。
uCOS-II
实验一、任务创建与删除1、uC/OS-II介绍对于操作系统的学习，创建任务和删除任务是最为基础的工作，uC/OS-II以源代码的形式发布，是开源软件, 但并不意味着它是免费软件。
可以将其用于教学和私下研究；但是如果将其用于商业用途，那么必须通过Micrium获得商用许可。
uC/OS-II属于抢占式内核，最多可以支持64个任务，分别对应优先级0～63，每个任务只能对应唯一的优先级，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。
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，该任务仅给一个整型变量做累加运算；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。
μC/OS-II可管理多达63个应用任务，并可以提供如下服务，本章将针对以下服务分别以例程的方式来介绍1）信号量2）互斥信号量3）事件标识4）消息邮箱5）消息队列6）任务管理7）固定大小内存块管理8）时间管理2、任务创建与删除想让uC/OS-II管理用户的任务，用户必须要先建立任务，在开始多任务调度(即调用OSStart())前，用户必须建立至少一个任务。
uC/OS-II提供了两个函数来创建任务：OSTask Create()或OSTaskCreateExt()。
可以使用其中任意一个即可，其函数原型如下：INT8U OSTaskCreate (void (*task)(void *pd), void *pdata, OS_STK *ptos, INT8U pri o)INT8U OSTaskCreateExt (void(*task)(void *pd),void *pdata,SD_STK *ptos,INT8U prio, INT16U id,OS_STK *pbos,INT32U stk_size, void *pext,INT16U opt)task:任务代码指针pdata：任务的参数指针ptos：任务的堆栈的栈顶指针prio：任务优先级id：任务特殊的标识符（uC/OS-II中还未使用）pbos：任务的堆栈栈底的指针（用于堆栈检验）stk_size：堆栈成员数目的容量（宽度为4字节）pext：指向用户附加的数据域的指针opt：是否允许堆栈检验，是否将堆栈清零，任务是否要进行浮点操作等等删除任务,是说任务将返回并处于休眠状态，任务的代码不再被uC/OS-II调用，而不是删除任务代码。
ucos-iii知识点总结
1、其中最有用的功能应该是时间片轮转法（roundrobin), 这个是uC/OS-II 中不支持的，但是现在已经是uC/OS-III 的一个功能了2、uC/OS-III 被设计用于32 位处理器，但是它也能在16 位或8 位处理器中很好地工作。
3、一共有2 种类型的实时系统：软实时系统和硬实时系统。
硬实时系统中，运算超时是不允许发生的，运算超时会导致严重后果。
但是在软实时系统中，超时不会导致严重后果4、前后台系统：包含一个无限循环的模块实现需要的操作（后台）。
中断处理程序实现异步事件（前台）。
前台也叫做中断级，后台也叫作任务级。
5、临界操作应该在任务级中被执行，不可避免地必须在中断处理程序中执行也要确保是在很短的时间内完成。
因为这会导致ISR 占用更长的时间。
通常的，ISR 中使能相关的信息而在后台程序中执行相应的操作。
6、ucos-iii中的任务（也叫做线程）是一段简单的程序，运行时完全地占用CPU 。
在单CPU 中，任何时候只有1 个任务被执行。
7、内核的责任是管理任务，协调和切换多个任务依次享用CPU 。
让我们感觉是多个CPU 在同时运行，也有利于处理模块化的应用它也负责管理任务间的交流，系统资源的管理（内存和I/O ）等。
8、uC/OS-III 是一个抢占式内核，这意味着uC/OS-III 总是执行最重要的就绪任务9、ISR 响应中断请求设备，但是ISR 只做非常少的工作。
ISR 应该标记或发送消息到一个高优先级的任务，让中断能够快速处理完毕10、系统中加入内核需要额外的支出，因为内核提供服务时需要时间去处理。
内核占用CPU 的时间介于2% 到4% 之间。
因为uC/OS-III是一个软件，添加到目标系统中需要额外的ROM 和RAM 。
11、。
uC/OS-III 内核需要1K 到4K 之间的RAM ，加上每个任务自己所需的堆栈空间。
至少有4K 大小RAM 的处理器才有可能成功移植uC/OS-III 。
ucosii消息队列的使用注意事项
ucosii消息队列的使用注意事项UC/OS-II是一种嵌入式操作系统，它提供了一种消息队列机制，用于进程间的通信。
在使用UC/OS-II的消息队列时，有一些注意事项需要遵守。
本文将详细介绍这些注意事项，以帮助读者更好地使用UC/OS-II的消息队列功能。
使用UC/OS-II消息队列时，应该注意消息的大小。
消息队列中存储的消息是以字节为单位的，因此在定义消息结构时，需要考虑消息的大小。
如果消息过大，会占用过多的内存资源；如果消息过小，可能无法满足通信的需求。
因此，在定义消息结构时，需要根据实际需求合理地选择消息的大小。
使用UC/OS-II消息队列时，应该注意消息的优先级。
消息队列中的消息是按照优先级进行排序的，优先级高的消息会先被处理。
在发送消息时，可以通过设置优先级来控制消息的处理顺序。
需要注意的是，优先级越高的消息会占用更多的系统资源，因此在设置消息的优先级时，需要权衡系统资源的利用和消息处理的实时性。
使用UC/OS-II消息队列时，还需要注意消息的发送和接收顺序。
UC/OS-II的消息队列是先进先出的，即先发送的消息会先被接收并处理。
因此，在设计消息的发送和接收逻辑时，需要保证消息的发送和接收顺序是一致的，以避免消息的丢失或处理顺序的混乱。
UC/OS-II消息队列的使用还需要注意消息的处理方式。
在接收消息时，可以选择阻塞方式或非阻塞方式。
阻塞方式会导致接收任务在没有消息到达时一直等待，而非阻塞方式则会立即返回。
需要根据实际需求选择合适的处理方式，以确保消息的及时处理。
另一个需要注意的地方是消息队列的容量。
UC/OS-II的消息队列有一个最大容量限制，当消息队列已满时，新的消息将无法发送。
因此，在使用消息队列时，需要合理地估计消息的发送频率和处理速度，以确保消息队列不会溢出。
UC/OS-II消息队列还可以设置超时时间。
超时时间是指在接收消息时等待的最长时间，如果超过了超时时间仍然没有收到消息，接收任务将返回一个超时错误。
uCOS_消息邮件和部队队列的使用方法
uCOS II 消息队列的使用方法2010-03-14 02:421、需在以下文件中配置如下内容OS_CFG.HOS_MAX_QS N 你需要的值消息队列的大小1，根据需要自己配置#define OS_Q_EN 1 /* Enable (1) or Disable (0) code generation for QUEUES */ #define OS_Q_ACCEPT_EN 1 /* Include code for OSQAccept() */ #define OS_Q_DEL_EN 1 /* Include code for OSQDel() */ #define OS_Q_FLUSH_EN 1 /* Include code for OSQFlush() */ #define OS_Q_POST_EN 1 /* Include code for OSQPost() */ #define OS_Q_POST_FRONT_EN 1 /* Include code for OSQPostFront() */ #define OS_Q_POST_OPT_EN 1 /* Include code for OSQPostOpt() */ #define OS_Q_QUERY_EN 1 /* Include code for OSQQuery() */第一句话：全部使能2，建立一个指向消息数组的指针数组，并且说明它的大小的大小，该指针数组必须申明为void类型，如下：void *MyArrayOfMsg[SIZE];3，声明一个OS_EVENT类型的指针指向生成的队列，如下：OS_EVENT *QSem；4，调用OSQcreate()函数创建消息队列，如下：QSem = OSQcreate(&MyArrayOfMsg[0],SIZE);第二句话：创建队列使用函数ucosii库函数OSQcreate() 这个函数有个返回值QSem 有两个形参，第一个是你刚才创建的指向消息的指针的数组*MyArrayOfMsg[SIZE] 他的首地址：&MyArrayOfMsg[0]，好像也可以：MyArrayOfMsg，第二个是你刚才创建的指向消息的指针的数组的大小。
消息队列和共享内存的进程通信机制
消息队列和共享内存的进程通信机制
进程间通信是操作系统中非常重要的一部分，因为不同的进程可能需要相互交流信息，共同完成某项任务。
在进程间通信的机制中，消息队列和共享内存是两种常见的方式。
消息队列是一种进程间通信的方式，它是一种先进先出的数据结构，可以用来存储不同进程之间传递的消息。
消息队列有一个消息缓冲区，不同的进程可以向缓冲区中发送消息，并从中接收消息。
发送消息时需要指定消息类型，接收消息时可以选择接收指定类型的消息或者接收所有类型的消息。
共享内存是另一种进程间通信的方式，它是一种可以被多个进程访问的内存区域。
多个进程可以在共享内存中读取和写入数据，这样就可以实现进程间的数据共享和交流。
共享内存的使用需要注意进程同步和互斥的问题，否则可能会导致数据不一致或者错误。
消息队列和共享内存都是进程间通信的有效方式，但是它们各自有自己的优点和缺点。
消息队列适用于进程之间需要传递一些简单的消息，而共享内存适用于需要共享一些复杂的数据结构和大量数据的情况。
选择合适的通信机制可以提高程序的效率和可靠性。
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嵌入式实时操作系统实验报告《实验三消息队列与任务间通信》班级嵌入式11002班姓名朱杰学号1004681224指导教师谢治平一实验要求本次通过设计两个实验任务，了解嵌入式实时操作系统µC/OS-II中消息队列机制的基本原理和使用方法。
二实验目的掌握嵌入式实时操作系统µC/OS-II中消息队列机制的基本原理和使用方法。
三操作系统配置#define OS_MAX_TASKS 3/*最多可以创建3个任务*/#define OS_LOWEST_PRIO 16/*任务优先级不可以大于14*/#define OS_TASK_CREATE_EN 1/*允许使用OSTaskCreate()*/#define OS_TASK_SUSPEND_EN 1/*允许使用OSTaskSuspend() and OSTaskResume()*/四．µC/OS-II相关函数OSTaskCreate（）：建立一个新任务OSQCreate（）:建立一个消息队列OSQPend（）:等待消息OSQPostFront() :向消息队列发送消息OSQPost():向消息队列发送消息五相关系统调用·OSTaskCreate（）：建立一个新任务·OSTaskSuspend（）：无条件挂起一个任务·OSTaskResume（）：唤醒一个挂起的任务·OSTimeDly（）：将一个任务延时若干个时钟节拍六应用任务实验设计I（1）设计I要求●通过消息队列在任务间传递数据：任务TA1以随机（或固定）时间间隔依次将数据1、2、3、...发送至消息队列q1，每次发送一个数据。
TA2以随机（或固定）时间间隔将随机数据发送至q1。
TA3从消息队列q1中每次接收一个数据：如果数据来自TA1，则计算出所有已接收的来自TA1的数据之和，然后延时；如果数据来自TA2，则将数据输出到屏幕，然后延时（模拟处理数据所需的时间）；●调整发送数据和处理数据的速度，观察发送速度大于处理速度的结果（2）实验代码#include "../ucos-ii/includes.h" /* uC/OS interface */#include "string.h"//#include "includes.h"#define TASK_STK_SIZE 512#define N_MESSAGES 128OS_STK TaskStartStk[TASK_STK_SIZE]; /* TaskStart任务堆栈*/ OS_STK TA1Stk[TASK_STK_SIZE];OS_STK TA2Stk[TASK_STK_SIZE];OS_STK TA3Stk[TASK_STK_SIZE];OS_EVENT *Str_Q;void TaskStart(void *data);void TA1(void *pdata);void TA2(void *pdata);void TA3(void *pdata);INT8U err;INT8U total=0;charbuf[128];void * ql[N_MESSAGES] ;typedefstruct{int list;intnum;}Mess;void Main(void){//Target_Init();ARMTargetInit();OSInit();Str_Q=OSQCreate(&ql[0],N_MESSAGES);OSTaskCreate(TaskStart,(void*)0, &TaskStartStk[TASK_STK_SIZE - 1], 0);ARMTargetStart();OSStart();while(1);}voidTaskStart(void *pdata){OSTaskCreate(TA1,(void*)0, &TA1Stk[TASK_STK_SIZE - 1],1); /* 创建任务TA1 */ OSTaskCreate(TA2,(void*)0, &TA2Stk[TASK_STK_SIZE - 1],2); /* 创建任务TA2 */ OSTaskCreate(TA3,(void*)0, &TA3Stk[TASK_STK_SIZE - 1],3); /* 创建任务TA3 */while(1)OSTimeDly(1000);}void TA1(void *pdata){INT8U err;for(;;){INT32U t;INT32U r;Mess mess;t = OSTime;r = srand(t);mess.list=1;mess.num=3;OSQPostFront(Str_Q,&mess);sprintf(buf, "TA1 post\n");armulPrintf(buf);OSTimeDlyHMSM(0,0,2,0);}}void TA2(void *pdata){for(;;){INT32U t;INT32U r;Mess mess;t = OSTime;r = srand( t );mess.list=2;mess.num=2;OSQPostFront(Str_Q,&mess);sprintf(buf, "TA2 post\n");armulPrintf(buf);OSTimeDlyHMSM(0,0,3,0);}}void TA3(void *pdata){for(;;){Mess* receive;receive=OSQPend(Str_Q,0,&err);if(receive->list==1){total+=receive->num;sprintf(buf,"TA1 Post %d...,total=%d \n", receive->num,total); armulPrintf(buf);}else{sprintf(buf, "TA2 Post %d... \n", receive->num); armulPrintf(buf);}OSTimeDlyHMSM(0,0,1,0);}}(3) 实验运行效果实验设计二（1）实验要求在设计I的基础上，要求保证在任何情况下，在任一时刻消息队列q1中来自任务TA2的数据不超过一个。
（2）实验代码#include "../ucos-ii/includes.h" /* uC/OS interface */#include "string.h"//#include "includes.h"#define TASK_STK_SIZE 512#define N_MESSAGES 128OS_STK TaskStartStk[TASK_STK_SIZE]; /* TaskStart任务堆栈*/OS_STK TA1Stk[TASK_STK_SIZE];OS_STK TA2Stk[TASK_STK_SIZE];OS_STK TA3Stk[TASK_STK_SIZE];OS_EVENT *sem1;OS_EVENT *Str_Q;void TaskStart(void *data);void TA1(void *pdata);void TA2(void *pdata);void TA3(void *pdata);INT8U err;INT8U total=0;charbuf[128];void * ql[N_MESSAGES] ;typedefstruct{int list;intnum;}Mess;void Main(void){//Target_Init();ARMTargetInit();OSInit();sem1 = OSSemCreate(1);Str_Q=OSQCreate(&ql[0],N_MESSAGES);OSTaskCreate(TaskStart,(void*)0, &TaskStartStk[TASK_STK_SIZE - 1], 0);ARMTargetStart();OSStart();while(1);}voidTaskStart(void *pdata){OSTaskCreate(TA1,(void*)0, &TA1Stk[TASK_STK_SIZE - 1],1); /* 创建任务TA1 */ OSTaskCreate(TA2,(void*)0, &TA2Stk[TASK_STK_SIZE - 1],2); /* 创建任务TA2 */ OSTaskCreate(TA3,(void*)0, &TA3Stk[TASK_STK_SIZE - 1],3); /* 创建任务TA3 */while(1)OSTimeDly(1000);}void TA1(void *pdata){INT8U err;for(;;){INT32U t;INT32U r;Mess mess;t = OSTime;r = srand(t);OSSemPend(sem1,0,&err);mess.list=1;mess.num=3;OSQPostFront(Str_Q,&mess);sprintf(buf, "TA1 post,\n");armulPrintf(buf);OSTimeDlyHMSM(0,0,2,0);}}void TA2(void *pdata){for(;;){INT32U t;INT32U r;Mess mess;t = OSTime;r = srand( t );mess.list=2;mess.num=2;OSQPostFront(Str_Q,&mess);sprintf(buf, "TA2 post\n");armulPrintf(buf);OSTimeDlyHMSM(0,0,3,0);}}void TA3(void *pdata){for(;;){Mess* receive;receive=OSQPend(Str_Q,0,&err);if(receive->list==1){total+=receive->num;sprintf(buf,"TA1 Post %d...,total=%d TA1读出\n", receive->num,total);armulPrintf(buf);OSSemPost(sem1);}else{sprintf(buf, "TA2 Post %d...TA2读出\n", receive->num); armulPrintf(buf);}OSTimeDlyHMSM(0,0,1,0);}}(3) 实验运行效果。