第8章嵌入式系统UCOS-Ⅱ
嵌入式实时操作系统uCOS-II_吴永忠
1.1.1.1嵌入式应用的起源
1946.2.15 ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer)
长30.48米,宽1米,30个操作台重达30吨 耗电量150千瓦 造价48万美元。 它包含了17,468 真空管,7,200水晶 二极管, 1,500 中转, 70,000 电阻器, 10,000 电容器, 1500继电器,6000多个开关 每秒执行5000次加法或400次乘法,是继电器计 算机的1000倍、手工计算的20万倍。
BC NG
1.1嵌入式系统的基本概念
1.1.1 嵌入式系统的发展概况
1.1.1.1 嵌入式应用的起源 1.1.1.2 计算机技术的分化 1.1.1.3 两大分支的发展方向
1.1.2 嵌入式系统的定义 1.1.3 嵌入式系统的特点
BC NG
1.1嵌入式系统的基本概念
1.1.1 嵌入式系统的发展概况
计算机技术的分化----后PC时代
在早期,由于嵌入式应用范围比较狭窄,大多用于工业控 制领域,人们还可以勉强将通用计算机通过改装、加固、 定制专业软件等方法,嵌入到大型系统中去实现嵌入式应 用,但随着经济、技术的高速发展,嵌入式应用越来越广 泛,已经深入到我们生活中的方方面面,比如:小到彩电、 空调、洗衣机、手机,大到飞机、导弹、汽车等等,嵌入 式应用对计算机的功能、体积、功耗、价格、重量、可靠 性等方面的要求越来越苛刻,通过改造通用计算机的传统 方法远远不能胜任。 因此,嵌入式计算机不得不脱离通用计算机系统走上了独 立发展的道路。这就形成了现代计算机两大分支并行发展 的时期,也称为后PC时代。
在单片机的发展道路上,曾出现过两种探索模式,即“Σ模式”和 “创新模式”。
嵌入式实时操作系统_uCOSII
uC/OS-II北京邮电大学计算机学院 邝 坚 2011年10月教材及参考文献《嵌入式实时操作系统 uC/OS-II(第2 版)》,Jean brosse, 邵贝贝, 北航出版 社, 2003年1月uC/OS-II的主要特点实时性可确定:绝大多数系统服务的执行时间具有可确定 性,不依赖于用户应用程序Task数目的多少。
多任务、独立栈:最多64个Task,基于优先级抢占调度方 式。
每个Task有自身独立的堆栈。
可裁减性:系统最小可裁减到几K到十几K,这种裁减还可 以做到基于函数级。
可移植性:与CPU体系结构相关部分用汇编编写,其他功 能组件CPU无关。
可靠、稳定性:由整个系统设计来保证,市场验证。
美国 联邦航空管理局(FAA)认证。
开源代码:内核约5500行C代码。
可固化:面向嵌入式应用。
系统功能实时内核 任务管理 时间管理 信号量、互斥信号量管理 事件标志组管理 消息邮箱管理 消息队列管理 内存管理 …Targets x86 68k PPC CPU32 i960 SPARC ARM MIPS XScale …Typical development configurationEthernetRS-232Development HostTargetTypical scenario:1. Boot target. 4. Download object module. 2. Attach target server. 5. Test & Debug. 3. Edit & compile. 6. Return to 3 or 1 as necessaryMulti-TaskingTask是代码运行的一个映像,从系统的角 度看,Task是竞争系统资源的最小运行单 元。
Task可以使用或者等待CPU、I/O设备 及内存空间等系统资源,并独立于其它的 Task,与它们一起并发运行。
Task OperationPriority-base preemptive scheduling(基 于优先级的抢占式调度)Task调度器上锁和开锁给调度器上锁函数OSSchedlock() 用于临 时禁止任务调度,直到任务完成后调用给 调度器开锁函数OSSchedUnlock()为止。
嵌入式系统UCOS2学习
嵌入式系统UCOS2学习/s/blog_5f0bed160100tqnv.html20113、非空闲任务控制块双向链表ucos-II的任务状态l 睡眠态(Dormant):指任务驻留在程序空间之中,还没有交给μC/OS-Ⅱ管理。
把任务交给μC/OS-Ⅱ是通过调用下述两个函数之一:OSTaskCreate()或OSTaskCreateExt()。
一个任务可以通过调用OSTaskDel()返回到睡眠态,或通过调用该函数让另一个任务进入睡眠态。
l 就绪态:当任务一旦建立,这个任务就进入就绪态准备运行。
l 运行态:调用OSStart()可以启动多任务。
OSStart()函数运行进入就绪态的优先级最高的任务。
就绪的任务只有当所有优先级高于这个任务的任务转为等待状态,或者是被删除了,才能进入运行态。
l 等待状态:正在运行的任务可以通过调用两个函数之一将自身延迟一段时间,这两个函数是OSTimeDly()或OSTimeDlyHMSM()。
这个任务于是进入等待状态。
正在运行的任务期待某一事件的发生时也要等待,手段是调用以下几个函数之一:OSFlagPend()、OSSemPend()、OSMutexPend()、OSMboxPend(),或OSQPend()。
如果某事件未发生,调用后任务进入了等待状态(WAITING)。
l 中断服务态:正在运行的任务是可以被中断的,除非该任务将中断关了,或者μC/OS-Ⅱ将中断关了。
被中断了的任务就进入了中断服务态(ISR)。
任务控制块TCB的管理1、任务块数组定义(OS_EXT OS_TCB OSTCBTbl[OS_MAX_TASKS+OS_N_SYS_TASKS];)应用程序中可以有的最多任务数(OS_MAX_TASKS)是在文件OS_CFG.H中定义的。
这个最多任务数也是μC/OS-Ⅱ分配给用户程序的最多任务控制块OS_TCBs的数目。
将OS_MAX_TASKS的数目设置为用户应用程序实际需要的任务数可以减小RAM的需求量。
嵌入式实时操作系统uCOS-II(中文版)
嵌入式实时操作系统uCOS-II(中文版)第一章:范例在这一章里将提供三个范例来说明如何使用µC/OS-II。
笔者之所以在本书一开始就写这一章是为了让读者尽快开始使用µC/OS-II。
在开始讲述这些例子之前,笔者想先说明一些在这本书里的约定。
这些例子曾经用Borland C/C++ 编译器(V3.1)编译过,用选择项产生Intel/AMD80186处理器(大模式下编译)的代码。
这些代码实际上是在Intel Pentium II PC (300MHz)上运行和测试过,Intel Pentium II PC可以看成是特别快的80186。
笔者选择PC做为目标系统是由于以下几个原因:首先也是最为重要的,以PC做为目标系统比起以其他嵌入式环境,如评估板,仿真器等,更容易进行代码的测试,不用不断地烧写EPROM,不断地向EPROM仿真器中下载程序等等。
用户只需要简单地编译、链接和执行。
其次,使用Borland C/C++产生的80186的目标代码(实模式,在大模式下编译)与所有Intel、AMD、Cyrix公司的80x86 CPU兼容。
1.00 安装µC/OS-II本书附带一张软盘包括了所有我们讨论的源代码。
是假定读者在80x86,Pentium,或者Pentium-II处理器上运行DOS或Windows95。
至少需要5Mb硬盘空间来安装uC/OS-II。
请按照以下步骤安装:1.进入到DOS(或在Windows 95下打开DOS窗口)并且指定C:为默认驱动器。
2.将磁盘插入到A:驱动器。
3.键入 A:INSTALL 【drive】注意『drive』是读者想要将µC/OS-II安装的目标磁盘的盘符。
INSTALL.BAT 是一个DOS的批处理文件,位于磁盘的根目录下。
它会自动在读者指定的目标驱动器中建立\SOFTWARE目录并且将uCOS-II.EXE文件从A:驱动器复制到\SOFTWARE并且运行。
嵌入式实时操作系统uCOS-II(就绪算法)
OSTCBTbl[1]
OSTCBStkPtr
OSTCBTbl[0]
OSTCBStkPtr
OSTCBNext
OSTCBTbl[2]
OSTCBStkPtr OSTCBNext
OSTCBTbl[n]
OSTCBStkPtr OSTCBNext NULL
OSTCBNext
NULL
20
任务控制块数组与指针
OSTCBFreeList
OSTCBPrioTbl[ ]
[0] [4] [5]
NULL
… &OSTCBTBL[1] &OSTCBTBL[2]
…
[OS_LOEEST_PRIO] &OSTCBTBL[0]
OS_TaskIdle
15
任务控制块数组与指针
OSTCBPrioTbl[
]
任务的优先级资源由操作系统提供,uc/OS-II 有64各优先级,优先级的高低按照编号从0(最高) 到63(最低)排序。由于用户实际使用的优先级的 个数通常少于64个,所以为节约系统资源,可以通 过定义系统常量OS_LOWEST_PRIO的值来限制优 先级编号的范围。
OSTCBTbl[2]
OSTCBStkPtr OSTCBNext
OSTCBTbl[n]
OSTCBStkPtr OSTCBNext NULL
NULL
13
任务控制块数组与指针
OSTCBPrioTbl[
]
任务控制块优先级表,专门用来存放指向各任 务控制块的指针,并按任务的优先级别将这些指针存 放在数组的各个元素里,这样系统在访问一个任务的 任务控制块时,就不必遍历任务控制块链表了。只要 知道任务的优先级,就可以迅速地从该数组中找到它 的任务控制块。
ucos-ii应用在嵌入式智能视觉监控系统中
1 系统硬件平台设计系统使用的主芯片是ADI公司Blackfin系列DSP中的BF533,这是一款专门面向视频应用的DSP,拥有丰富的外设接口和较好的系统扩展性。
本系统利用BF533的PPI接口采集数字图像,利用芯片的EBIU总线,扩展SDRAM和网络芯片。
BF533工作在600MHz 频率,单个芯片即可完成对运动目标跟踪和网络传输等功能。
基于BF533的嵌入式系统的外围电路主要可分为三个部分:图像采集部分,网络传输部分,存储器部分。
系统硬件框图如图1:图1 系统硬件框图图像采集电路部分采用了TI公司的TVP5150A型视频解码芯片,它将NTSC/PAL/SECAM制式的视频信号转换成8bits的ITU-656格式,并按照YCbCr格式以4:2:2的比例转化成数字信号,支持两路模拟输入,解码芯片通过I2C串行接口编程。
网络传输部分采用LAN91C111芯片。
这是SMSC公司为嵌入式应用系统推出的第三代快速以太网控制器。
本系统中,LAN91C111被当作了是异步存储空间,利用AMS3把它映射在BF533的0x20300000地址空间。
这样就可以通过DMA操作实现对LAN91C111内部存储空间读写操作,提高了传输效率并使复杂的网络数据传输过程简单化。
存储器部分BF533的存储结构是统一的4GB寻址空间。
同步存储器、异步存储器、外设存储空间和片内存储器全部统一映射在4GB的空间。
BF533的EBIU接口中有专门的SDRAM控制单元SDC,可以和SDRAM无缝连接。
BF533支持的SDRAM地址是从0x00000000到0x08000000的空间,最大128MB。
本系统中使用MICRON公司的MT48LC系列SDRAM,存储空间32MB,用于存储图像处理中的中间结果。
另外,BF533支持四块连续的异步存储空间,每块空间大小为1MB,地址从0x20000000到0x20400000,由相应的AMS0-AMS3引脚选择使能。
嵌入式实时操作系统μCOSII原理及应用习题答案(第四版)
嵌入式实时操作系统μCOSII原理及应用习题答案(第四版)嵌入式实时操作系统μCOSII原理及应用习题答案(第四版)嵌入式操作系统是一种特殊的操作系统,用于控制和管理嵌入式系统。
实时操作系统(RTOS)是一种在给定的时间约束下,能够及时响应外部事件的操作系统。
μC/OS-II是一种广泛应用于嵌入式系统的实时操作系统。
本文将介绍μC/OS-II的原理及应用,并提供第四版的习题答案。
一、μC/OS-II原理1. 任务(Task)管理:μC/OS-II采用优先级抢占式调度算法,支持多任务。
每个任务具有自己的任务控制块(TCB),用于记录任务的状态、优先级、堆栈等信息。
任务之间可以通过任务切换进行调度,具有不同的优先级来确保系统的实时性。
2. 信号量(Semaphore)机制:信号量用于任务之间的同步和互斥操作。
μC/OS-II提供了两种信号量机制:二值信号量和计数信号量。
二值信号量用于任务之间的互斥操作,而计数信号量用于任务之间的同步操作。
3. 事件标志组(Event Flag Group)机制:事件标志组用于任务之间的同步和通信操作。
一个事件标志组中可以包含多个事件标志位,每个标志位都可以独立设置或清除。
任务可以等待一个或多个事件标志位的发生,并在发生时得到通知。
4. 消息邮箱(Mailbox)机制:消息邮箱用于任务之间的通信。
每个消息邮箱中可以存放一个或多个消息,任务可以通过发送和接收消息来进行通信。
消息邮箱还支持阻塞和非阻塞两种方式。
5. 定时器(Timer)管理:μC/OS-II提供了软件定时器的功能,可以设置定时器来触发任务或其他操作。
定时器可以基于时间片、滴答定时器或硬件定时器实现。
二、μC/OS-II应用1. 实时任务调度:μC/OS-II可以在多个任务之间进行优先级调度,保证任务的及时执行。
通过设置任务的优先级和时间片,可以确保高优先级任务优先执行,从而满足实时性要求。
同时,μC/OS-II还提供了任务切换和上下文切换机制,确保任务之间的切换及时有效。
uCOS-II嵌入式实时操作系统原理与移植
1,决定是否进行上下文切换 2,保存当前执行进程的上下文
包括程序计数器PC、通用寄存器、 与任务有关的数组、表格、链等。
uC/OS-II采用可
剥夺实时内核,
含义是最高优先
0
级任务一旦就绪,
总能得到CPU使
1
用权。
系统保留4个
2
最高优先级
3
4
5
执行该任务
6
7
……
uC/OS-II 的中断(ISR)
任务2—TCB--就绪—任务堆栈
任务3--TCB--等待—任务堆栈
任务4--TCB --睡眠—任务堆栈
uC/OS-II的任务之间通信
任务之间共享的信息成为事件,同一时刻只能有一个任务使 用共享信息,因此为每个事件构建一个事件控制块ECB来保 证任务之间安全共享信息。事件控制块总数由OS_CFG.H中的 OS_MAX_EVENTS定义。事件包括信号量、邮箱、消息队列。
内存组配置文件 储存器映射MMU初始化与操作 Nand flash控制器初始化与操作
与CPU相关的配置选项 开机画面BMP文件 开机画面BMP文件 开机画面BMP文件 初始化mini2440目标板 定义任务优先级、堆栈大小及函数原型声明 初始化操作系统定时器0 开机画面BMP文件
关于信号量和等待的API功能函数
//任务循环
{
OSPrintf("\nEnter Main Task\n");
OSTimeDly(OS_TICKS_PER_SEC); //将任务延迟一段时间,进入等待态
}
}
uC/OS-II的任务都运行在无限循环中。
欢迎访问机电技术博客:/spurtltl@126/
嵌入式实时操作系统ucosii
医疗电子
ucosii在医疗电子领域 中应用于医疗设备、监
护仪、分析仪等。
物联网
ucosii在物联网领域中 应用于传感器节点、网
关、路由器等设备。
02
ucosii的体系结构与内核
任务管理
任务创建
ucosii提供了创建新任务的函数,如 OSTaskCreate(),用于创建新任务。
任务删除
ucosii提供了删除任务的函数,如 OSTaskDelete(),用于删除不再需要的任 务。
时间管理
01
02
03
时间节拍
ucosii通过定时器产生固 定时间间隔的节拍信号, 用于任务调度和时间管理 。
超时处理
ucosii支持超时机制,当 某个任务等待时间超过预 定阈值时触发相应的处理 函数。
时间函数
ucosii提供了一系列时间 函数,如OSTimeDly()、 OSTimeTick()等,用于时 间相关的操作和控制。
智能家居
ucosii适用于智能家居领域,可应用于 智能家电控制、家庭安全监控等场景。
02
03
医疗电子
ucosii适用于医疗电子领域,如医疗设 备控制、病人监控等,其可靠性和实 时性为医疗系统提供了有力保障。
THANKS。
应用软件的开发
任务管理
在UCOSII中,任务是用来实现应用程序功能的。在进行应用软件的开发时,需要创建和管理任务。这包括任务的创 建、删除、挂起和恢复等操作。
任务间通信
为了实现任务间的协同工作,需要进行任务间通信。UCOSII提供了信号量、消息队列、互斥量等机制来实现任务间 通信。在进行应用软件的开发时,需要利用这些机制来实现任务间的同步和数据交换。
第8讲(嵌入式实时操作系统ucosII程序设计①)
嵌入式ARM-linux
体育工程信息技术系
嵌入式ARM-linux
体育工程信息技术系
嵌入式ARM-linux
体育工程信息技术系
嵌入式ARM-linux
体育工程信息技术系
嵌入式ARM-linux
体育工程信息技术系
技术系
嵌入式ARM-linux
体育工程信息技术系
体育工程信息技术系
嵌入式ARM-linux
uC/OS-Ⅱ要求用户提供一个称为时钟节拍的定 时中断,该中断每秒发生10至100次,时钟节拍的实 际频率是由用户控制的。任务申请延时或超时控制 的计 时基准就是该时钟节拍。该时钟节拍同时还是 任务调度的时间基准。uC/OS-Ⅱ提供了与时钟节拍 相关的系统服务,允许任务延时一定数量的时钟节 拍或按时、 分、秒、毫秒进行延时。
体育工程信息技术系
嵌入式ARM-linux
uC/OS-Ⅱ最多可以管理64个任务,这些任务通 常都是一个无限循环的函数。在目前的版本中,作 者保留了优先级为0、1、2、3、 OS_LOWEST_PRIO-3 、OS_LOWEST_PRIO-2、OS_LOWEST_PRIO-1、 OS_LOWEST_PRIO的任务,所以用 户可以同时拥有56 个任务。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、 挂起和恢复任务等。系统初始化时会 自动产生两个 任务:一是空闲任务OSTaskIdle(),它的优先级最 低为OS_LOWEST_PRIO,该任务只是不停地给一个32 位的整型变量加 一;另一个是统计任务 OSTaskStat(),它的优先级为OS_LOWEST_PRIO-1, 该任务每秒运行一次,负责计算当前CPU的利用率。
嵌入式ARM-linux
uCOS-II嵌入式操作系统介绍与移植
OSStartHighRd
1、该函数是在OSStart函数中调用 2、负责从最高优先级任务的TCB中获得该任务的堆
栈指针sp,并依次将cpu现场恢复,这时系统就将 控制权交给用户创建的该任务进程,直到该任务被 阻塞或者被其他更高优先级的任务抢占cpu 3、该函数仅在多任务启动时被执行一次,用来启 动之前创建的第一个,也就是最高优先级的任务执 行
3、可从网站上获 得全部源码及其在各种体系结构平 台上的移植范例。
uC/OS-II特点
1、uC/OS-II内核具有可抢占的实时 多任务调度功能
2、提供了许多系统服务,如信号量、 消息队列、邮箱、内存管理、时间 函数等
3、这些功能可以根据不同的需求进 行裁减。
uC/OS-II的移植
ARM处理器相关宏定义
1、退出临界区
#defineOS_ENTER_CRITICAL() ARMDisableInt()
2、进入临界区
#defineOS_EXIT_CRITICAL() ARMEnableInt()
堆栈增长方向
1、堆栈由高地址向低地址增长,这个也 是和编译器有关的,当进行函数调用时, 入口参数和返回地址一般都会保存在当 前任务的堆栈中,编译器的编译选项和 由此生成的堆栈指令就会决定堆栈的增 长方向。
#define OS_STK_GROWTH 1
OS_CPU.c的移植
1、任务堆栈初始化 2、系统hook函数 3、中断级任务切换函数
任务堆栈初始化OSTaskStkInit
1、由OSTaskCreate或OSTaskCreateExt调用 2、用来初始化任务的堆栈并返回新的堆栈指针stk。
退出/进入临界区函数 ARMDisableInt/ARMEnableInt
嵌入式实时操作系统ucosII
嵌入式实时操作系统ucosIIucosII是一款源代码公开、可免费使用的嵌入式实时操作系统。
它是由德国嵌入式系统专家brosse于1992年编写完成的,主要适用于嵌入式系统的开发。
ucosII具有源代码短小精悍、可移植性好、稳定性高等优点,被广泛应用于各种嵌入式系统中。
源代码短小精悍:ucosII的源代码只有几百KB,相对于其他RTOS来说,其代码量较小,易于理解和修改。
可移植性好:ucosII采用了可移植性的设计方法,可以在不同的处理器和编译器上进行移植和优化。
稳定性高:ucosII在各种嵌入式系统中得到了广泛应用,其稳定性和可靠性得到了充分的验证。
支持多任务:ucosII支持多任务处理,可以同时运行多个任务,提高系统的效率和响应速度。
实时性:ucosII具有较高的实时性,可以满足各种实时性要求高的应用场景。
可扩展性:ucosII具有较好的可扩展性,可以根据需要进行功能扩展和优化。
系统内核:包括任务调度、任务管理、时间管理、内存管理等核心功能。
中断处理程序:处理各种中断请求,包括硬件中断、软件中断等。
系统API:提供了一套完善的API函数,方便应用程序的开发和调试。
调试和测试工具:包括各种调试和测试工具,如内存检查工具、性能分析工具等。
ucosII被广泛应用于各种嵌入式系统中,如工业控制、智能家居、智能交通、航空航天等。
其应用场景涵盖了消费类电子产品、医疗设备、通信设备、汽车电子等领域。
ucosII作为一款源代码公开、可免费使用的嵌入式实时操作系统,具有短小精悍、可移植性好、稳定性高等优点。
它广泛应用于各种嵌入式系统中,为应用程序的开发提供了便利和支持。
其可扩展性和实时性也使得它在各种领域中具有广泛的应用前景。
随着嵌入式系统的广泛应用,对嵌入式操作系统的需求也日益增长。
uCOSII是一种流行的实时嵌入式操作系统,具有轻量级、实时性、可扩展性等优点。
本文将介绍如何在AT91平台上实现uCOSII的移植。
基于嵌入式实时操作系统μC-OS-Ⅱ的电池管理系统设计
基于嵌入式实时操作系统μC-OS-Ⅱ的电池管理系统设计随着电子设备的普及和便携性的提高,电池管理系统在现代生活中扮演着越来越重要的角色。
为了满足电池管理系统对实时性、可靠性和高效性的要求,嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ成为了一个理想的选择。
本文将介绍一个基于μC/OS-Ⅱ的电池管理系统设计。
首先,我们需要了解电池管理系统的主要功能。
电池管理系统主要负责监测和控制电池的充放电过程,确保电池的安全使用和延长电池寿命。
设计一个高效可靠的电池管理系统是非常重要的。
在本设计中,μC/OS-Ⅱ被选择作为嵌入式实时操作系统。
μC/OS-Ⅱ是一个开源的实时操作系统,具有可裁剪性和可移植性的特点,适用于各种嵌入式系统。
它提供了多任务管理、中断处理、时间管理和资源管理等功能,能够满足电池管理系统对实时性的要求。
在电池管理系统的设计中,任务调度是一个关键的问题。
μC/OS-Ⅱ的任务调度器能够根据任务的优先级和时间片轮转算法来进行任务调度,确保高优先级任务的及时执行。
通过合理设置任务的优先级,可以实现电池状态监测、充放电控制和故障处理等功能。
另外,中断处理也是电池管理系统设计中的重要部分。
电池管理系统需要根据电池的实时状态进行相应的控制和处理。
μC/OS-Ⅱ提供了中断处理的机制,可以及时响应和处理各种中断事件,保证电池管理系统的实时性和可靠性。
此外,时间管理也是电池管理系统设计的重点。
μC/OS-Ⅱ提供了精确的计时和延时功能,能够满足电池管理系统对时间要求的需求。
通过合理设置定时器和时钟,可以实现对电池充放电过程的精确控制和时间记录。
最后,资源管理也是电池管理系统设计的重要环节。
μC/OS-Ⅱ提供了资源管理的机制,可以合理分配和管理系统的各种资源,提高系统的利用率。
在电池管理系统设计中,可以通过μC/OS-Ⅱ的资源管理功能,实现对电池充放电过程中所需资源的管理和分配。
综上所述,基于嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ的电池管理系统设计具有实时性、可靠性和高效性的特点。
ucos-ii工作原理
ucos-ii工作原理uC/OS-II(Micro C/Operating System-II)是一种用于嵌入式系统的实时操作系统。
它的工作原理可以简单归纳为以下几个步骤:1. 任务管理:uC/OS-II使用优先级调度算法管理多个任务。
每个任务都有一个优先级,高优先级的任务会优先执行。
uC/OS-II通过一个任务控制块(TCB)来管理每个任务的信息,包括任务的状态、堆栈信息、优先级等。
2. 中断处理:uC/OS-II可以处理多种类型的中断。
当发生中断时,uC/OS-II会根据中断类型进行相应的处理,并且可以自动切换到中断服务程序(ISR)进行执行。
中断服务程序中的代码通常是短小且高效的,用于处理特定的中断事件。
3. 任务切换:uC/OS-II使用抢占式的任务调度方式,因此任务切换可以发生在任何时刻。
当一个任务的时间片用尽或者有更高优先级的任务需要执行时,uC/OS-II会保存当前任务的上下文信息,并切换到下一个任务的执行。
任务切换时,uC/OS-II会保存当前任务的栈指针等信息,并从下一个任务的栈指针中恢复相应的上下文,以使下一个任务继续执行。
4. 事件同步:uC/OS-II提供了多种事件同步机制,如信号量、事件标志、消息邮箱等,用于任务之间的同步和通信。
这些机制可以帮助任务之间按照一定的顺序进行执行,实现数据共享和互斥访问等功能。
5. 内存管理:uC/OS-II提供了内存管理功能,可以动态分配和释放内存块。
这种内存管理机制可以帮助节省内存空间,提高系统的效率。
总而言之,uC/OS-II通过任务管理、中断处理、任务切换、事件同步和内存管理等机制,实现了对嵌入式系统的实时调度和资源管理,以提供稳定、可靠的操作系统支持。
嵌入式实时操作系统ucosii课后答案
第一章1.什么是操作系统?它应具备什么功能?操作系统是控制其他程序运行,管理系统资源并为用户提供操作界面的系统软件的集合。
功能:1.计算机硬件的封装和扩充;2.计算机资源的管理,包括处理器管理、存储器存储空间管理、外部输入输出(I/O)设备管理、文件管理、网络和通信管理、提供用户接口。
2.简述嵌入式操作系统与普通操作系统的区别。
嵌入到对象体系中,为实现对象体系智能化控制的计算机系统,简称嵌入式系统。
嵌入式系统应具有的特点是:高可靠性;在恶劣的环境或突然断电的情况下,系统仍然能够正常工作;许多嵌入式应用要求实时性,这就要求嵌入式操作系统具有实时处理能力;嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起,它的升级换代也是具体产品同步进行;嵌入式系统中的软件代码要求高质量、高可靠性,一般都固化在只读存储器中或闪存中,也就是说软件要求固态化存储,而不是存储在磁盘等载体中。
3.什么是实时系统?对实时系统有什么要求?如果一个系统能及时响应外部事件的请求,并能在规定的时间内完成对事件的处理,这种系统称为实时系统。
对实时系统的两个基本要求:1.实时系统的计算必须产生正确的结果,称为逻辑或功能正确。
2.实时系统的计算必须在预定的时间内完成,称为时间正确。
4.什么是可剥夺内核?当一个进程正在被处理器所运行时,其他就绪进程可以按照事先规定的规定的规则,强行剥夺正在运行进程的处理器使用权,而使自己获得处理器使用权并得以运行。
5.计算:RM 等三种算法;实时进程的可调度性。
一个事件发生周期为T =200ms ,一般需要运行50ms 才完毕。
试按RM 算法确定该进程的优先级别prio 。
答:如果取k=1,根据T=200ms=0.2S ,则T k prio1=结果:prio=5。
假如有三个同时发生的周期型进程:进程1,进程2,进程3,周期分别为P1=70ms ,P2=80ms ,P3=30ms ,它们完成任务的时间分别为:C1=20ms ,C2=15ms ,C3=10ms 。
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– – – – UC/OS-Ⅱ内核提供任务调度与管理、时间管理等功能。 UC/OS-Ⅱ主要适合小型控制系统。 UC/OS-Ⅱ还包含全部功能。 UC/OS-Ⅱ系统本身并没有对文件系统的支持。
北京源智天下科技有限公司
1-4
联系方式:
UC/OS-Ⅱ任务管理
• 挂起任务OSTaskSuspend • 任务挂起是UC/OS-Ⅱ一个附加功能。
北京源智天下科技有限公司
1-11
联系方式:
UC/OS-Ⅱ任务管理
• 恢复任务OSTaskResume • 被挂起的任务只有通过调用OSTaskResume函数才 能恢复。
嵌入式系统UC/OS-Ⅱ简介
• UC/OS-Ⅱ是一种开源但不免费的实时操作系统, 具有可剥夺实时内核。 • UC/OS-Ⅱ可以管理多达64个任务 。 • UC/OS-Ⅱ是嵌入式系统学习的绝好材料。
北京源智天下科技有限公司
1-3
பைடு நூலகம்
联系方式:
嵌入式系统UC/OS-Ⅱ简介
• 可以使用malloc()函数来动态地分配堆栈空间。
北京源智天下科技有限公司
1-6
联系方式:
UC/OS-Ⅱ任务管理
• 堆栈检验OSTaskStkChk • 该函数实际上把空闲堆栈的字节数和已用堆栈的字 节数放置在0S_STK_DATA数据结构中。
北京源智天下科技有限公司
性格决定命运, 专注成就人生
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UC/OS-Ⅱ任务管理
• 获得有关任务的信息OSTaskQuery • 由于UC/OS-Ⅱ是可裁剪的,它只包括那些用户的应 用程序所要求的属性和功能。
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21天学嵌入式开发
第八讲:嵌入式系统UC/OS-Ⅱ
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课程安排
• 嵌入式系统UC/OS-Ⅱ简介 • UC/OS-Ⅱ任务管理 • 任务之间的通信与同步
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UC/OS-Ⅱ任务管理
• 改变任务的优先级OSTaskChangePrio • UC/OS-Ⅱ系统允许用户动态的改变任务的优先级。
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任务之间的通信与同步
• UC/OS-II可以通过事件来实现数据共享和任务通讯 :
– 信号量 – 邮箱 – 消息队列
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UC/OS-Ⅱ移植
• 参阅后面的章节
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• 建立任务
– OSTaskCreate – OSTaskCreateExt
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• 任务堆栈
– static OS_STK MyTaskStack[stack_size]; – OS_STK MyTaskStack[stack_size];
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• 删除任务OSTaskDel • 删除任务是将任务返回并处于休眠状态。
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• 请求删除任务OSTaskDelReq