μCOS Ⅱ嵌入式操作系统及开发课件-6
第九讲 uCOSII嵌入式实时操作系统PPT课件
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章连载在美国1992年《嵌入式系统编程》杂志
的5月和6月刊上。uC/OS的源码发布在该杂志
的BBS上。1993年,美国的R&D出版社出版了
《uC/OS the Real Time Kernel》,在后来几年
中该书的销量超过了15000册。
3
9.19.2.1 uuCC/O/OSS-III的简介译者
2)uC/OS-II的译者
13
9.29u.2C./3OS硬-II件的系相统关函数
3)与硬件有关的部分 • OS_CPU.H
数据类型定义部分不需要修改, #typedef unsigned char BOOLEAN #typedef float FP32 #define BYTE INT8S #define UBYTE INT8U .......
4)uC/OS-II的特点 • 体积小、实时性强、易学易用。 • 源代码开放:购书即可获得,注释详细。 • 可移植性:大部分用ANSI C编写,以移
植到多种微处理器上。 • 可固化:通过一定的工具,可将其嵌入
到用户的产品中。 • 可裁剪:使用条件编译实现裁剪。
7
9.91..14 uCC//OOSS-I-II简I特介点
4
99.1.1.u3C应/O用S-I范I 简围介
3)uC/OS-II的应用范围 • 世界上数以千计的工程技术人员将
uC/OS 应用到了各个领域,如照像机 业、医疗仪器、音响设备、发动机控制、 网络接人设备、高速公路电话系统、 AT M机和工业机器人等。 • 许多大学用uC/OS作教材,用于实时系 统教学。
与硬件相关的部分如下: #include <os_cpu.h> #include <os_cfg.h> #include <ucos-ii.h> #include <pc.h>
最新嵌入式系统简介嵌入式系统的组成嵌入式系统开发流程ppt课件PPT课件
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• ROM仿真器 • JTAG仿真器 • 逻辑分析器
• 需求管理工具
• 示波器
• DSP开发工具
• 器件驱动器开发工具
• 软硬件协同验证工具
9.3 嵌入式系统开发流程
1 嵌入式软件开发的特点
▪ 嵌入式系统与通用计算机系统的差别:
– 人机交互界面 – 有限的功能
– 时间关键性和稳定性
▪ 嵌入式软件开发的特点:
嵌入式微控制器EMCU
• 嵌入式微控制器又称为单片机,它将CPU、存 储器(少量的RAM、ROM或两者都有)和其 它外设接口封装在同一片集成电路里。
• 嵌入式微控制器制造商:摩托罗拉、英特尔、 英飞凌科技、 Atmel、日立、NEC、三菱、 东芝、松下、Microchip、富士、飞利浦、德 州仪器、三星、三洋、索尼、Oki、凌阳科技 等。
9.1 嵌入式系统简介
• 广义上讲,凡是带有微处理器的专用软硬 件系统都可称为嵌入式系统。如各类单片
机和DSP系统。这些系统在完成较为单一 的专业功能时具有简洁高效的特点。但由 于他们没有操作系统,管理系统硬件和软 件的能力有限,在实现复杂多任务功能时, 往往困难重重,甚至无法实现 • 从狭义上讲,那些使用嵌入式微处理器构 成独立系统,具有自己操作系统,具有特 定功能,用于特定场合的专用软硬件系统 称为嵌入式系统。
▪ 嵌入式软件开发的特点:
–引入任务设计方法 –需要固化程序 –软件开发难度大
➢ 嵌入式应用软件对实时性、稳定性、可靠性、 抗干扰性等性能的要求都比通用软件的要求 更为严格和苛刻。
2.2 嵌入式系统开发的流程
嵌入式软件的开发流程与通用软件的开发流程 大同小异,但开发所使用的设计方法具有嵌入式 开发的特点。整个开发流程可分为:
嵌入式行业:嵌入式系统设计与开发培训ppt
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软件设计基础
01
02
03
嵌入式操作系统
了解常见的嵌入式操作系 统,如Linux、FreeRTOS 、uC/OS等。
编程语言
掌握C/C语言在嵌入式系 统中的应用,了解汇编语 言。
调试与测试
学会使用调试工具,如 JTAG、SWD等,进行软 件测试和调试。
系统集成与优化
系统集成
将硬件和软件进行整合, 实现系统功能。
医疗电子设备包括智能监护仪、便携式医疗诊断仪、远程医疗设备等功能模块,通过嵌入式 系统设计和开发,可以实现设备的实时监测、数据分析、远程控制等功能。
嵌入式系统在医疗电子设备中发挥着关键作用,其性能和稳定性直接影响着医疗服务的准确 性和安全性。因此,在设计和开发过程中,需要充分考虑系统的可靠性和稳定性,以确保医 疗服务的安全和质量。
特点
嵌入式系统具有特定功能、实时 性、高可靠性、低功耗、低成本 控制
嵌入式系统在工业自动 化控制系统中广泛应用
,如PLC、DCS等。
智能家居
嵌入式系统用于智能家 居设备的控制和监测, 如智能照明、智能安防
等。
医疗电子
嵌入式系统在医疗电子 设备中应用广泛,如监 护仪、医学影像设备等
工业控制系统
工业控制系统包括自动化生产线控制、工业机器人控 制、远程监控等功能模块,通过嵌入式系统设计和开 发,可以实现设备的精确控制、实时监测、故障诊断 等功能。
单击此处添加正文,文字是您思想的提一一二三四五 六七八九一二三四五六七八九一二三四五六七八九文 ,单击此处添加正文,文字是您思想的提炼,为了最 终呈现发布的良好效果单击此4*25}
智能家居系统包括智能照明、智能安防、智能环境监测、智能家电控制 等功能模块,通过嵌入式系统设计和开发,可以实现设备的远程控制、
μCOS-II嵌入式操作系统
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μC/OS-II嵌入式操作系统Micriμm 公司提供嵌入式软件产品,μC/OS-II,μC/GUI,μC/FS,μC/USB,μC/FL,μC/ModBus, uC/Probe 。
μC/OS-II :一个源码公开、可移植、可固化、可裁剪、占先式的实时多任务操作系统。
其绝大部分源码是用ANSI C写的,世界著名嵌入式专家Jean brosse出版的《μC/OS-II,实时内核》(ISDN 1-57820-103-9)详细分析了该内核。
μC/OS-II通过了联邦航空局(FAA)商用航行器认证,符合RTCA(航空无线电技术委员会)DO-178B标准,该标准是为航空电子设备所使用软件的性能要求而制定的。
自1992年问世以来,μC/OS-II已经被应用到数以百计的产品中。
uC/OS-II在高校教学使用是不需要申请许可证的,但将μC/OS-II的目标代码嵌入到产品中去,应当购买目标代码销售许可证。
μC/GUI:一个软件模块集合,通过该模块可以在我们的嵌入式产品中加入用户图形接口(GUI)。
μC/GUI具有很高的执行效率,并且与处理器和LCD控制器相独立。
该模块可以工作在单任务或者多任务环境,可以支持不同大小的显示方式。
μC/FS:一个高度可移植的嵌入式FAT文件系统。
该系统可以用于不同的介质,而用户只需要提供不同设备的驱动函数。
μC/FS是一个经过对速度、多功能性和内存需求等优化的高性能库。
Micrium 推出了uC/Probe ,这款通用工具能让嵌入式开发人员在实时环境中监测嵌入式系统。
有了uC/Probe ,不再需要像以前一样为了得到系统反馈必须停止一个应用程序;有了uC/Probe ,用户可以图形化方式观测正在运行的嵌入式应用程序的内部,这样节省了大量的开发时间;有了uC/Probe ,开发者可以保证系统正确地运行,或者迅速找到系统的不稳定性, 这些不稳定性一般情况下( 不用工具) 在系统运行时才能被发现.Micrium 推出首个工业级通用嵌入式系统监测工具, 荣获2007 美国菲斯卡尔技术论坛“最高级别”开发支持工具, uC/Probe 可以和任意能产生ELF/DWARF 或者IEEE 695 导出文件的编译器/ 连接器一起工作, uC/Probe 同样可和任何8 位16 位32 位和64 位的CPU 以及DSP 一起工作, 有了uC/Probe ,就不必而定制程序或脚本了, 从而节省了开发时间.数据在运行Microsoft Windows 的PC 上以图形化方式来显示,值可以是数字也可以量表,条线图,区图,曲线图,电子显示器,计数器或者圆形分隔统计图表的形式来显示。
嵌入式系统设计与实例开发ARM与COSⅡ第六讲 基于PPT课件
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——ARM与C/OS-Ⅱ
第六讲 基于ARM的嵌入式软硬件结构设 计
1
整体概述
概况一
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概况二
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概况三
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2
六、嵌入式系统的硬件结构设计
据为IP包,0806H表示数据为ARP包,814CH是SNMP包,8137H
为IPX/SPX包 DATA:数据段,该段数据不能超过1500字节。 PAD: 填充位。以太网帧传输的数据包最小不能小于60字节, 当数据段不足
46字节时,后面补000000.....(当然也可以补其它值) FCS: 32位CRC数据校验位。该校物理传输帧 (IEEE802.3 )
PR 56位
SD DA 8位 48位
SA 48位
TYPE 16位
DATA 不超过1500字节
PAD 可选
FCS 32位
PR: 同步位,收发双方的时钟同步,也指明传输的速率(10M、100M) SD: 分隔位,表示下面跟着的是真正的数据,而不是同步时钟 DA: 目的地址,以太网的地址为48位地址。如果为都为F,则是广播地址 SA: 源地址,48位,表明该帧的数据是哪个网卡发的,即发送端的网卡地址 TYPE:类型字段,表明该帧的数据是什么类型的数据。如:0800H 表示数
以太网设计
CAN总线设计
8
基于ARM的嵌入式硬件平台体系结构
LCD显示
1MB线性 Flash(BIOS)
8MBSDRM (系统内存)
16MB非线性 Flash(硬盘)
基于ARM架构的32位 微处理器
嵌入式系统教学:嵌入式系统及应用PPT课件
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仿真器
用于模拟嵌入式系统的运行环境,便 于开发者在真实硬件之前进行调试和 测试。
调试器
用于在嵌入式系统运行过程中进行实 时调试,帮助开发者定位和解决问题。
交叉编译器
将应用程序代码编译为目标硬件平台 上的可执行文件,实现跨平台开发。
03 嵌入式系统的应用
智能家居
智能家居是嵌入式系统的重要应用领域之一,通过嵌入式系 统可以实现家庭设备的智能化控制和管理,提高生活便利性 和舒适度。
、医学影像设备等。
汽车电子
嵌入式系统用于汽车电 子控制系统,如发动机
控制、车身控制等。
嵌入式系统的发展历程
01
02
03
起源
嵌入式系统的概念起源于 20世纪70年代,主要用于 工业控制领域。
发展
随着微处理器技术的发展, 嵌入式系统逐渐普及,应 用领域不断扩大。
趋势
未来嵌入式系统将朝着智 能化、网络化、低功耗等 方向发展。
RTOS技术具有可移植性和可裁 剪性,可以根据实际需求进行 定制化开发,提高系统的可靠 性和性能。
06 嵌入式系统发展趋势与挑 战
物联网时代的嵌入式系统
嵌入式系统在物联网中的应用
嵌入式系统作为物联网的重要组成部分,广泛应用于智能家居、智能交通、智能制造等领域,实现设备间的互联 互通和智能化控制。
提高实际操作能力。
项目实践
组织学生进行嵌入式系统的项目 实践,将理论知识应用于实际项 目中,提高学生的综合应用能力。
注重培养学生的实际动手能力
提供实验设备和实验环境
学校应提供先进的实验设备和实验环境,满足学生进行实验和实 践的需求。
加强实验课程建设
增加实验课程的比重,设计更多具有挑战性和实用性的实验项目, 引导学生主动实践。
嵌入式实时操作系统μCOS原理与实践6
![嵌入式实时操作系统μCOS原理与实践6](https://img.taocdn.com/s3/m/6719b825482fb4daa58d4b4c.png)
图书PPT和全部代码下载 和全部代码下载/15441 作者卢有亮 图书 和全部代码下载
《嵌入式实时操作系统原理与实践》 嵌入式实时操作系统原理与实践》
首先,当操作系统需要创建内存分区时,调用 OSMemCreate()函数,并通过参数传递需要建立内存分区 的属性,包括:内存分区的首地址,内存分区中内存块的数 量,内存分区中内存块的大小,以及返回信息代码的地址。 然后,检查判断是否执行函数参数检查,以保证内存分区的 创建成功。如果执行函数参数检查,则判断:内存分区地址 是否有效,内存分区地址大小是否一致,内存分区是否至少 含有两个内存块,每个内存块是否起码可以容纳一个指针。 最后,执行创建内存分区的算法,创建一个内存分区,并返 回内存控制块的地址,供系统调用。内存分区创建的算法是: 将内存分区首地址加内存块大小得到下一个内存块地址,然 后再加内存块大小得到下一个内存块地址,如此循环(内存 块数量-1)次,直至最后一个内存块创建完成。在其过程中, 通过指针建立内存块的链接表,并将最后一个内存控制块内 的指针指向空地址。
图书PPT和全部代码下载 和全部代码下载/15441 作者卢有亮 图书 和全部代码下载
《嵌入式实时操作系统原理与实践》 嵌入式实时操作系统原理与实践》 6.2 内存控制块初始化
OS_MemClr 为了解析OS_MemInit函数,我们先需要了解一个内存清零函数 OS_MemClr,该函数用于对指定内存中的数据进行清零操作。 OS_MemClr最大只容许清除内存中64K字节的数据。用户不必担心产生清 除数据量不满足要求的问题,因为这个功能的应用没有一个能接近这个限 制。这个功能在一个时间点只清除1个字节的数据,这是为了在任何处理器 上移植该程序时都能对准内存位置。当然,如果确定了处理器类型,可以 修改该函数,以提高代码效率。 OS_MemClr两个参数。第一个参数是指向8位无符号整数的指针pdest,表 示将要被清零的内存的起始地址。第二个参数是16位的整型size,表示需 要清零的内存大小。OS_MemClr这个函数很简单,将从pdest开始一个字 节一个字节的将内存中的内容清0,直到清0了size个字节为止。 表6.3内存清零函数OS_MemClr解析
最新嵌入式系统软件开发技术PPT课件
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Linux驱动程序的加载方式
驱动程序直接编译入内核
驱动程序在内核启动时就已经在内存中 可以保留专用存储器空间
驱动程序以模块形式存储在文件系 统里,需要时动态载入内核
驱动程序按需加载,不用时节省内存 驱动程序相对独立于内核,升级灵活
Linux驱动程序模块加载
Linux驱动程序开发的任务
应用程序通过dev文件节点访问驱动 程序
应用程序通过proc文件节点可以查 询设备驱动的信息
驱动程序位置
驱动程序位于drivers目录下 通常驱动程序占kernel代码的50% Linux设备驱动程序在Linux的内核源代码中占有很大的比例,
源代码的长度日益增加,主要是驱动程序的增加。 在Linux内核的不断升级过程中,驱动程序的结构还是相对
“自底向上”地实现BSP中的初始化操作 “自顶向下”地设计硬件相关的驱动程序
BSP设计方法的不足与改进
目前BSP的设计与实现主要是针对某些特定的 文件进行修改
直接修改相关文件容易造成代码的不一致性, 增加软件设计上的隐形错误,从而增加系统调 试和代码维护的难度
解决这个问题的一个可行办法是:设计实现一 种具有图形界面的BSP开发设计向导,由该向 导指导设计者逐步完成BSP的设计和开发,并 最终由向导生成相应的BSP文件,而不再由设 计人员直接对源文件进行修改。
Linux驱动程序的开发环境
本机编译调试
开发环境配置简单 无需网络环境 适用于配置较高的x86机器
主机+目标机
主机可以自由选择Linux或Windows+Cygwin 主机和目标机通过网络共享文件系统 内核崩溃不会影响主机
Linux驱动程序的开发环境(续)
主机+目标机环境包括 主机运行的工具链∶cross gcc + glibc + gdb, 如果是windows主机还要有cygwin仿真环境 主机运行远程服务,常用的有tftp用来传送内 核映像、initrd,NFS用来共享文件系统 目标机运行ssh或telnet等远程登陆服务,用来 调试驱动程序
嵌入式操作系统μCOSII实验okPPT课件
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μC/OS-II的任务管理
OSTaskCreate() 建立任务
OSTaskCreateExt() 建立任务扩展版本
OSTaskDel()
删除任务
OSTaskDelReq() 请求删除任务
OSTaskChangePri o()
OSTaskSuspend()
改变任务的优先级 挂起任务
OSTaskResume() 恢复任务
OSTaskStkChk() 堆栈检验
OSTaskQuery() 获得有关任务的信息 14
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
第七章 嵌入式操作系统μCOS-II实验 7.1 μC/OS-II 移植实验 7.2 μC/OS-II 应用实验
1
7.1 μC/OS-II 移植实验 7.1.1实验目的 7.1.2实验设备 7.1.3实验内容 7.1.4实验原理 7.1.5实验操作步骤
2
7.1.1实验目的
了解μC/OS-II移植条件和内核基本结构。 掌握将μC/OS-II内核移植到ARM7处理器 上的方法和步骤。
15
结束语
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
ease Criticize And Guide The Shortcomings
讲师:XXXXXX
XX年XX月XX日
16
3
7.1.2实验设备
硬件:Embest S3CEV40实验平台, Embest ARM标准/增强型仿真器套件, PC机。 软件:Embest IDE 2003集成开发环境, Windows 98/2000/NT/XP。
嵌入式实时操作系统uC-OS-II-PPT
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操作系统中经常使用 的数据结构(数组)
数组
使用上的特点:
int a[10]
1。同一数据类型数据 的集合;
a
a[0]
2。占用连续内存空间; a+1 a[1]
1。分类存放; 2。检索速度 快且恒定;
3。其中的所有元素名 a+2 a[2]
3。缺点:占
称都相同,但每个元 a+3 a[3] 素都有一个编号;
儿哪,个处人理占器有就了去一哪个儿姑。娘
的芳心,哪个人就……
2021/8/2
14
•如数何据操传作送P指C令
•栈所P指不令子C弹谓令同是程出切:的不序)目换计同返标就算的回地是机。指址:类令型(的由指堆 •中断服务程序返回指令 (由堆栈弹出)
2021/8/2
15
小结
系统是通过把待运行程 序的地址赋予程序计数 器PC来实现程序的切换 的。
SP
复复制制
也任就务运是行说环,境任的务切的换切换是 由操作系统的调度
器按某种规则来进
处当务应处虚当就器再务理处寄S需时的虚理处SP拟虚需把复把的器理存S要,虚制P拟虚器理SP拟要该制另虚器器中则拟到P拟器运任到一拟际组止把处内行务实个处处当任理存某的际需理理前务器个虚处要器器任对复任拟理运复中务处器行制时理中的到任实
从•机它用硬在件户计系算的统机之角应间用度,程来屏序蔽看与了计,计算 它算机就硬是件工一作大的堆一些函细数节, (用并的A对管户P系理I可和。统中以系的调统资用源函进(数行普有)效,
通•通调过用提供或函系数(统应调用用程序)接 它口序的(们设AP来计I)人对)员,系得从统以而在资使一应源个用友程 好的进平台行上操进行作应。用程序的
a+1 a[1]
嵌入式行业:嵌入式系统设计与开发培训ppt
![嵌入式行业:嵌入式系统设计与开发培训ppt](https://img.taocdn.com/s3/m/5131055fa9114431b90d6c85ec3a87c240288ad2.png)
02
嵌入式系统设计
嵌入式系统硬件设计
01
02
03
04
微控制器选择
根据项目需求选择合适的微控 制器,如ARM、PIC、AVR等
。
电路板设计
根据系统需求进行电路板布局 、元件选型和布线设计。
电源设计
为系统提供稳定的电源,考虑 电源转换、电压调节和电源管
理。
接口设计
设计必要的通信接口,如 UART、SPI、I2C等,以满足
常见的嵌入式系统开发环境包 括Keil、IAR Embedded Workbench、Eclipse等。
搭建嵌入式系统开发环境需要 安装相应的软件和驱动程序, 并配置交叉编译器和调试器。
嵌入式系统开发语言与工具
嵌入式系统开发语言包括C、C、汇编 语言等,其中C语言是最常用的语言 之一。
常用的嵌入式系统开发工具有GCC、 Clang、Keil、IAR等。
计。
嵌入式系统的未来发展方向与挑战
01
02
03
04
随着技术的不断发展,嵌入式 系统将面临更多的挑战和机遇
。
嵌入式系统需要不断优化硬件 和软件设计,提高系统的能效
和可靠性。
嵌入式系统需要与云计算、大 数据等技术进行融合,以实现 更高效的数据处理和系统控制
。
嵌入式系统需要关注安全性和 隐私保护等方面的问题,以确 保系统的安全性和可靠性。
。
嵌入式系统应用程序开发
嵌入式系统应用程序是针对特定硬件平台编写的应用程序,用于实现特定的功能和 任务。
嵌入式系统应用程序开发需要了解硬件平台的特点和应用需求,并使用特定的应用 程序开发框架和工具进行编写和调试。
常见的嵌入式系统应用程序包括实时操作系统、文件系统、网络协议栈等。
嵌入式系统 第5章 uCOS操作系统的应用PPT课件
![嵌入式系统 第5章 uCOS操作系统的应用PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/9dc8eb57763231126edb1163.png)
三菱公司
M16和M32
摩托罗拉公司
PowerPC,
飞利浦公司
XA
西门子公司
80C166和TriCore
TI公司
TMS320
Zilog公司
Z—80 和Z—180
2
μC/OS-II意为“微控制器操作系统版本2”。 世界上已有数千人在各个领域使用μC/OS, 例如,照相机行业、医疗器械、音响设施、 发动机控制、网络设备、高速公路电话系统、 自动提款机、工业机器人等等。很多高等院 校将μC/OS用于实时系统教学。
5.可剥夺型(Preemptive),µC/OS-Ⅱ是完全可剥 夺型的实时内核,运行就绪条件下优先级最高的任务。
6.多任务,µC/OS-Ⅱ可管理64个任务。一般情况下, 建议用户保留8个任务给µC/OS-Ⅱ。这样,留给用户 应用程序的任务最多可有56个。系统赋给每个任务的优 先级必须不同,这意味着µC/OS-Ⅱ不支持时间片轮转 调度法(Round-robin Scheduling)。
①任务延时函数OSTimeDIy()
调用该函数会使µC/OS-Ⅱ进行一次任务调度,并且执行下 一个优先级最高的就绪态任务。任务调用OSTimeDly()后,一 旦规定的时间期满或者有其他任务通过调用 OSTimeDlyResume()取消了延时,它就会立即进入就绪状态。 只有当该任务在所有就绪任务中具有最高的优先级时,它才会立 即运行。
Ⅱ的每一种功能、每一个函数及每一行代码都经过了考
验与测试。
11
5.1.2 µC/OS-Ⅱ系统的内核结构
与其他操作系统不同,µC/OS-Ⅱ其实只有一个内 核,提供任务调度、任务间的通信与同步、任务管理、 时间管理和内存管理等基本功能。
1) 任务
第六节-嵌入式操作系统1PPT课件
![第六节-嵌入式操作系统1PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/33a44c436bec0975f565e2b8.png)
据类型数 struct Student{
据的集合; int age;
2。占用连 char*name;
续内存空 char sex;
间;
};
使用上的特点:
1。不分类存 放,但用来描 述同一事物; 2。检索速度 快且恒定;
2021
22
操作系统中经常使用 的数据结构(链表)
struct Student{
两个元素的链表
2021
35
μC/OS-II中 的任务管理
2021
36
正在运行的任务,需要
等待一段时间或需要等
待一个事件发生再运行
时,该任务就会把CPU
任务在没有被配备
的使用权让给别的任务
任务控制块或被剥 夺了任务控制块时
。 一个正在运行的
而使任务进入任等务待一状旦态响应中
的状态叫做任务的
断申请就会中止
任务的状态及其转换 睡眠状态
运行而去执行中 断服务程序,这 时任务的状态叫
做中断服务状态
系统为任务配备 了任务控制块且 在任务就绪表中 进行了就绪登记, 这时任务的状态 叫做就绪状态。
2021
处于就绪状态的 任务如果经调度 器判断获得了 CPU的使用权, 则任务就进入运
行状态
37
void MyTask(void *pdata)
切换? 并简单发地:说,由就同是一能用个一处个理处器理并轮器发示过换意程地图
运并行发多(个注程意序,。不或是者同说时是由!多)个
程地运序行轮多班个地程占序的用计处算理机器管理这系个统资。源。 且在占用这个资源期间,并不一
定能够把程序运行完毕。
2021
26
程序的切换(两句话)
嵌入式系统及其应用课件-第六章嵌入式操作系统基础
![嵌入式系统及其应用课件-第六章嵌入式操作系统基础](https://img.taocdn.com/s3/m/7452a83049649b6649d747b2.png)
异步性给系统带来了潜在的危险,有可能导致进程产生 与时间有关的错误,但只要运行环境相同,操作系统必须保 证多次运行进程,都会获得完全相同的结果。
CHANG’AN UNIVERSITY
长安大学电子与控制工程学院
嵌入式系统及其应用
第六章 嵌入式操作系统基础
(2)操作系统的结构
操作系统一般分成驱动程序、内核、接口库和外围设备四 大部分。四大部分的不同布局,也就形成了几种不同整体结构。 常见的结构包括:单核结构、层次结构和微内核结构。
➢文件存储空间的分配和回收 ➢目录管理 ➢文件的存取控制 ➢文件的安全与维护 ➢文件逻辑地址与物理地址
CHANG’AN UNIVERSITY
长安大学电子与控制工程学院
嵌入式系统及其应用
基于微内核 的操作系统 结构模型
长安大学电子与控制工程学院
嵌入式系统及其应用
第六章 嵌入式操作系统基础
4. 操作系统的基本功能
从资源管理的角度出发,计算机操作系统的主要功能 包括:处理器管理、存储器管理、设备管理、文件管理和 用户接口。
(1)处理器管理功能
在多道程序的环境中,处理机分配的主要对象是进程。 进程是指程序在并发环境下的一次运行过程。操作系统通 过进程调度选择一个合适的进程分配处理机,因此,处理 机管理归根结底就是进程管理。
操作系统有关进程方面的管理很多,主要有进程控制、 进程同步与互斥、处理机调度、进程通信及死机检测与处 理等。
CHANG’AN UNIVERSITY
长安大学电子与控制工程学院
嵌入式系统及其应用
第六章 嵌入式操作系统基础
(2)存储器管理功能
存储器是计算机系统重要的资源。存储器是计算机的记忆 部件,主要指计算机的内存。内存是程序运行的舞台,一 个程序要在处理机上运行,其代码和数据就要全部或部分 地驻留于内存。除操作系统要占相当大的内存空间外,在 多道程序系统中,并发运行的程序都要占有自己的内存空 间。因此,内存总是一种紧张的系统资源。
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OSMemPut(CommTxBuf,BlkPtr); }
}
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6.3 动态内存的管理---实例
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OSQSize
OSEventTbl[ ]
(任务等待表)
0
OSQEnd OSQEntries
Mn_Data
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第6章
目录
1、 内存控制块 2、 动态内存的管理
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6.1 内存控制块
uC/OS-II中将连续的大块内存按分区来管理,称之为 “内存分区”。
//内存分区指针 //分区中的内存块总数 //内存块大小 //出错信息
备注:函数正常返回一个 “内存分区控制块” 指针; 否则,返回一个 NULL 指针。
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6.2 动态内存的管理
创建动态内存分区 --- OSMemCreate( ) 举例:
OS_MEM *CommTxBuf; //声明内存控制块指针 INT8U CommTxPart[30][80]; //声明内存控制块格式 …… void main (void) { INT8U *err; OSInit( ); ……; CommTxBuf = OSMemCreate(CommTxPart,30,80,err); ……; OSStart( ); }
在一个内存块使用后,应使用OSMemPut( )函数尽快将 内存块归还相应分区;该系统函数的原型:
INT8U OSMemPut(
OS_MEM *pmem, //内存分区控制块指针
void *pblk ); //欲归还的内存块指针
备注:函数正常返回一个 OS_NO_ERR;特别注意, 在归还内存块时,要用户确认归属无误!切勿张冠 李戴!
uC/OS-II动态内存管理方式; 内存分区与内存控制块; 动态内存管理系统函数;
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例如:消息队列应用中的 “消息缓冲区” 通常就是用 “动态分配的存储块” 实现。
pevent
OSEventType OSEventCnt OSEventPtr OSEventGrp
内存中建立分区和内存块的方法:
声明一个二位数组; 使用系统函数直接创建动态分区即可; INT8U M_BLK [30][80];
备注: 准备建立一个含有 30 个动态存储块,每个存储
块具有 80 个 INT8U 数据类型单元的内存分区。
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第6章
目录
1、 内存控制块 2、 动态内存的管理
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void MyTask(void *pdata) { ……; for (;;) { ……;
BlkPtr = OSMemGet(
CommTxBuf,&err); ……; //使用内存块 BlkPtr } }
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6.2 动态内存的管理
将内存块归还指定分区 --- OSMemPut( )
分区由若干个体积相等、类型一致的 “内存块” 组 成。定义举例:Int16u IntMemBuf[10][10]
uC/OS-II系统配置文件(OS_CFG.H)中的 OS_MEM_EN 用于“使能/禁能” 动态内存的功能支 持。 uC/OS-II使用 “内存控制块” (MCB)具体管理内存 分区以及分区中的内存块,分区与MCB有 “一对一” 的关系。 page
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6.1 内存控制块
ECM 是一个下述的数据结构:
typedef struct {
OS_MEM (5个成员) OSMemAddr OSMemFreeList OSMemBlkSize OSMemNBlks OSMemNFree
void
void
*OSMemAddr;
*OSMemFreeList;
//内存分区控制块指针 //出错信息
备注:函数正常返回一个 “内存块” 指针;否则,返 回一个 NULL 指针。在使用申请到的内存块时,切 勿越界。用完后要及时归还。
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6.2 动态内存的管理
从指定分区获得一个内存块 --- OSMemGet( ) 举例:
OS_MEM *CommTxBuf; INT8U CommTxPart[30][80]; INT8U err; INT8U *BlkPtr; void main (void) { ……; OSInit( ); ……; CommTxBuf = OSMemCreate( CommTxPart,30,80,&err); …… OSStart( ); }
INT32U OSMemBlkSize;
INT32U OSMemNBlks;
INT32U OSMemNFree; } OS_MEM ;
备注:OS_MEM 是 uC/OS-II 的系统管理资源,对用户几乎透明;在使用中,
用户不必对其直接操作,用户通过系统函数管理动态内存。
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6.1 内存控制块
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6.2 动态内存的管理
从指定分区获得一个内存块 --- OSMemGet( )
创建了内存分区之后,既可以使用OSMemGet( )函数从 指定分区获得一个内存块;该系统函数的原型:
void *OSMemGet( OS_MEM *pmem, INT8U *err );
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6.2 动态内存的管理
创建动态内存分区 --- OSMemCreate( )
在使用一个内存分区之前,首先要使用OSMemCreate( ) 函数建立该分区;该系统函数的原型:
OS_MEM *OSMemCreate( void *addr, INT32U nblks, INT32U blksize, INT8U *err );
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6.2 动态内存的管理
将内存块归还制定分区 --- OSMemPut( )举例:
void MyTask(void *pdata) { ……; for (;;) { BlkPtr = OSMemGet( CommTxBuf,&err); ……; //使用内存块 BlkPtr
OS_MEM *CommTxBuf; INT8U CommTxPart[30][80]; INT8U err; INT8U *BlkPtr; void main (void) { ……; OSInit( ); ……; CommTxBuf = OSMemCreate( CommTxPart,30,80,&err); …… OSStart( ); }
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6.2 动态内存的管理
用户通过使用uC/OS-II提供的系统函数来使用、管理动 态内存:
OSMemCreate( ) --- 创建动态内存分区; OSMemGet( ) --- 从指定分区获得一个内存块;
OSMemPut( ) --- 将内存块归还指定分区;
0
Q_Event
OS_EVENT_TYPE_Q
OS_Q OSQPtr OSQStart
void *Msg Tbl[ ]
0x0000 0x00
OSQSize OSQOut OSQIn
&message_1 &message_2 &message_3 &message_n
0
message
M1_Data M2_data
嵌入式操作系统及开发
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第6章 动态内存 管理
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第6章
目录
1、 内存控制块 2、 动态内存的管理
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应用程序运行中有时需要临时用到一些内存资源,操 作系统应能提供相应的 “动态内存分配” 管理功能(举 例见下页)。 uC/OS-II 支持动态内存分配管理。 本章主要内容: