嵌入式 实验3

淮海工学院计算工程学院实验报告书

课程名：嵌入式操作系统

题目：实验三、优先级反转

班级：

学号：

姓名：

1、实验目的与要求

掌握在基于优先级的可抢占嵌入式实时操作系统的应用中，出现优先级反转现象的原理。

要求：

1）独立完成程序设计、编码与调试

2）编写实验报告

2、实验内容或题目

1）设计了3 个任务TA0、TA1、TA2，其优先级逐次降低，任务TA0 的优先级最高。除任务TA1 外，TA0与TA2任务都要使用同一种资源，该资源必须被互斥使用。为此可以创建一个二值信号量来模拟该资源。

2）根据实验运行结果，结合下图分析该软件的运行流程，以及优先级反转的原因。

3、实验步骤与源程序

实验步骤：

1、准备硬件环境

1）连接9芯串口交叉线，一端插在PC机后面的COM1，一端插在目标机的COM0。

2）连接Jlink仿真器，USB方口接仿真器，扁口接PC机，20pin的一端接仿真器，另一端接目标机的JTAG插座。

3）连接电源

4）目标机左下角引导拨码开关的6、7位为on，其它为off。

2、准备软件环境

1）运行putty.exe串口通信程序

2）运行IAR Embedded WorkBench for ARM

3）创建、编辑、构建项目

3、下载、运行、调试

1）打开目标机电源

2）点击开发环境工具栏的下载与调试按钮

3）运行及观察应用输出信息

源程序：

/*

*文件名：PriReverse.c

*版本号:

*作者：

*日期：

*功能: uC/OS优先级翻转演示

* 设计思想：这个程序演示基本的天花板优先级的解决。程序启动具有三个不同优先级的任务，每个任务请求，获得

* ，释放互斥信号量，完成一系列动作。

*

*/

#include "TaskManager.h"

#define TASK_STK_SIZE 1024 // Size of each task's stacks (# of WORDs) #define N_TASKS 3 // Number of identical tasks

OS_STK TaskStk[N_TASKS][TASK_STK_SIZE]; // Tasks stacks

OS_STK TaskStartStk[TASK_STK_SIZE]; // TaskStart task stack

INT8U TaskData[N_TASKS]; // Parameters to pass to each task

OS_EVENT *mutex; // 1 mutual exclusive semaphore

static void Task0(void *pdata); // Function prototypes of tasks

static void Task1(void *pdata);

static void Task2(void *pdata);

static void TaskStart(void *pdata); // Function prototypes of Startup task static void TaskStartCreateTasks(void); // Function prototypes of creat task /**

* @brief

* main()函数，应用程序入口函数。

* @param[in] 无。

* @return 操作成功返回0；\n

* 出现问题返回1；

*/

int main (void)

{

// 初始化单板，主要就是初始化时钟和串口

Target_Init();

// 初始化内核，主要就是初始化所有的变量和数据结构

OSInit();

// 初始化tick time

OSTimeSet(0);

mutex=OSSemCreate(1); // Set a mutual semaphore //创建初始任务，完成后续工作

OSTaskCreate(TaskStart,(void *)0, &TaskStartStk[TASK_STK_SIZE - 1], 4);

// 开始多任务调度，OSStart之前用户至少创建一个任务。

OSStart();

for(;;);

}

/**

* @brief

* TaskStart()函数，启动任务。

* @param[in] void *。

* @return 无\n

*/

void TaskStart(void *pdata)

{ // 初始化printf 任务

OSPrintfInit();

// 创建两个任务

TaskStartCreateTasks(); // Create all the application tasks

OSTaskSuspend(OS_PRIO_SELF); // Suspend the TaskStart

}

/**

* @brief

* TaskStartCreateTasks()函数，创建多任务。

* @param[in] void *。

* @return 无

*/

void TaskStartCreateTasks (void)

{

INT8U i;

for (i = 0; i < N_TASKS; i++) // Create tasks

{

TaskData[i] = i; // Each task will display its own information

}

// Each task will pass its own id OSTaskCreate(Task0, (void *)&TaskData[0], &TaskStk[0][TASK_STK_SIZE - 1], 5);

OSTaskCreate(Task1, (void *)&TaskData[1], &TaskStk[1][TASK_STK_SIZE - 1], 6);

OSTaskCreate(Task2, (void *)&TaskData[2], &TaskStk[2][TASK_STK_SIZE - 1], 7);

}

* @brief

* Task0()函数，执行一个任务。

* @param[in] void *。

* @return 无

*/

void Task0 (void *pdata)

{

INT8U err;

INT8U id;

id=*(INT8U *)pdata;

for (;;)

{

OSPrintf("Task_%d waitting for an EVENT\n\r",id);

OSTimeDly(200); /* Delay 200 clock tick */ OSPrintf("Task_%d's EVENT CAME!\n\r",id);

OSPrintf("Task_%d trying to GET MUTEX\n\r",id);

OSSemPend(mutex,0,&err); /* Acquire mutex */

switch(err)

{ case OS_NO_ERR:

OSPrintf("Task_%d GOT mutex.\n\r",id);

break;

default:

OSPrintf("Task_%d CANNOT get mutex, then SUSPENDED.\n\r",id);

}

OSTimeDly(200); /* Delay 200 clock tick */ OSPrintf("Task_%d RELEASE mutex\n\r",id);

OSSemPost(mutex); /* Release mutex */ }

}

/**

* @brief

* Task1()函数，执行一个任务。

* @param[in] void *。

* @return 无

*/

void Task1 (void *pdata)

INT8U id;

id=*(INT8U *)pdata;

for (;;)

{

OSPrintf("Task_%d waitting for an EVENT\n\r",id);

OSTimeDly(100); /* Delay 100 clock tick */

OSPrintf("Task_%d's EVENT CAME!\n\r",id);

OSTimeDly(100);

}

}

/**

* @brief

* Task1()函数，执行一个任务。

* @param[in] void *。

* @return 无

*/

void Task2 (void *pdata)

{

INT8U err;

INT8U id;

id=*(INT8U *)pdata;

for (;;)

{

OSPrintf("Task_%d trying to GET MUTEX\n\r",id);

OSSemPend(mutex,0,&err); /* Acquire mutex */

switch(err)

{

case OS_NO_ERR:

OSPrintf("Task_%d GOT mutex.\n\r",id);

OSTimeDly(200); /* Delay 100 clock tick */

break;

default :

OSPrintf("Task_%d CANNOT get mutex, then SUSPENDED.\n\r",id);

OSTimeDly(200); /* Delay 100 clock tick */ break;

OSPrintf("Task_%d RELEASE mutex\n\r",id);

OSSemPost(mutex); /* Release mutex */ }

}

4、实验截图

程序运行初始页面如图1所示

图1 初始页面

运行结果如图2所示

5、结果分析与实验体会