实时操作系统UCOS-II,学会RTOS给你的身价增值
UCOS-II-II、FreeRTOS、RTX四大RTOS系统性能对比
UCOS-II/II、FreeRTOS、RTX四大RTOS系统性能对比大家好，感谢社区提供的板卡。
这次的使用对象是安富莱的STM32-V6板卡。
由于之前用过安富莱的V4板卡，所以安富莱给我留下了很深的印象，他们开发板的资料很过硬，售后完善，线上QQ技术支持也很给力，作为学习，确实是一款很不错的板卡。
唯一的是，安富莱很少出视频，其主要是编写PDF教学手册和程序例程。
另外他们的按键检测代码，很紧凑，有单发、连发、长按、短按、上升沿触发、下降沿触发等功能，是我见到最棒的按键检测代码。
STM32-V6是一款基于STM32F429单片机的开发板，整板采用4层板设计，本次选择它的目的，除了测试其能做常用外设开发驱动，安富莱还对它做了一个示波器的例程。
虽然示波器的性能不强，但是去十分有意思。
另外其支持VNC虚拟屏幕功能。
开发者可以不用LCD显示屏幕，直接使用PC屏幕作为自己的开发板屏幕，十分方便。
所以这个板子真的很强大。
拿到板子，在我查看他们的网络示波器例程后，发现安富莱只做了基于RTX的例程，并没有做基于uCOS、FreeRTOS的例程，这样我感到很奇怪。
因为安富莱的每个例程都会做三个OS版本，唯独这个例程却只制作了一个基于RTX的。
他们的技术支持回复是：“FreeRTOS的性能不行，所以对这个网络示波器的的应用来说，没有制作这方面的例程”，这让我感到很疑惑，FreeRTOS作为一款开源RTOS，性能真有这么差么？到底他们之间的差距又有多大？所以才有这次做UCOS-II、UCOS-III、FreeRTOS、RTX系统性能对比测试，本次我只是站在一个使用者的角度，测试四个RTOS单一的系统调度性能。
尽量使4个RTOS处在同一水平上测试：l 使用相同的硬件平台和相同的资源l 单片机都使用相同的主频，只是单片机的Uart资源。
ucOS-II 入门教程好好学
嵌入式实时操作系统μC/OS-II讲座北华大学任哲2006 广州为什么要学习μC/OS-II一.凡从事嵌入式系统开发工作的人，必须对嵌入式操作系统有足够的了解。
二.对于初学者，从μC/OS-II开始是个明智的选择。
1. μC/OS-II麻雀虽小，却五脏基本全（它是个微内核）。
2.可以学习实时系统的一些编程技巧。
3.可以把在学校中学到的操作系统抽象概念具体化。
4.具有很强的实用性。
5.学习数据结构应用的好例子。
讲座的主要内容一.计算机操作系统的基本概念二.操作系统中常用的数据结构三.并发操作系统的概念四.任务的要素五. μC/OS-II的任务管理（任务调度）六. μC/OS-II的中断和时钟七. μC/OS-II的任务的同步与通信八. μC/OS-II的存储管理九.硬件抽象层和测试台什么是计算机操作系统（Operating System，OS）•操作系统是一种为应用程序提供服务的系统软件，是一个完整计算机系统的有机组成部分。
•从层次来看，操作系统位于计算机硬件之上，应用软件之下。
所以也把它叫做应用软件的运行平台。
•它在计算机应用程序与计算机硬件系统之间，屏蔽了计算机硬件工作的一些细节，并对系统中的资源进行有效的管理。
•通过提供函数（应用程序接口（API ）），从而使应用程序的设计人员得以在一个友好的平台上进行应用程序的设计和开发，大大地提高了应用程序的开发效率。
计算机操作系统的作用从用户的角度来看，它就是一大堆函数（API 和系统函数），用户可以调用（普通调用或系统调用）它们来对系统资源进行操作。
计算机硬件用汇编语言编写的硬件抽象层高级语言的接口应用软件操作系统操作系统计算机操作系统的功能处理器的管理存储管理网络和通信的管理I/O 设备管理文件管理任务管理任务表存储分配表文件目录设备表总之，需要一大堆表的数据结构（数组）数组1。
同一数据类型数据的集合；2。
占用连续内存空间；3。
其中的所有元素名称都相同，但每个元素都有一个编号；4。
实验一 uCOS-II的移植
实验一uC/OS-II的移植1.实验目的（1）理解uCOS-II实时内核的工作原理；（2）熟悉uCOS-II在XS128上的移植过程；（3）掌握uCOS-II移植的细节。
2.实验任务（1）观察示例程序中的代码，体会实时操作系统与前后台程序的不同之处。
（2）完成由前后台程序编程到基于实时操作系统编程的思想转变。
3.预习要求（1）参考《嵌入式实时操作系统uCOS-II》（第2版），熟悉uCOS-II各模块的基本工作原理。
（2）参考《单片机与嵌入式系统开发方法》第9章内容以及《uCOS-II移植说明文档》。
熟悉uCOS-II在XS128上的移植过程。
4.实验步骤（1）打开示例程序，观察程序结构。
（2）识别出哪些是与硬件无关的文件，哪些是移植需要修改和添加的文件。
（3）打开OS_CPU.H文件，该文件定义CPU的数据类型，定义相关的宏。
打开OS_CPU_C文件，分析文件里各个函数的作用。
这两个文件是与CPU特性有关的文件。
（4）分别打开OS_CFG.H, INCLUDES.H. OS_CFG.H这三个文件，了解这三个文件的作用。
用户根据自己的应用系统来定制合适的内核服务功能.包括两个文件:OS_CFG.H, INCLUDES.H. OS_CFG.H是来配置内核, 用户根据需要对内核进行定制, 留下需要的部分, 去掉不需要的部分, 设置系统的基本情况. 比如系统可提供的最大任务数量, 是否定制邮箱服务, 是否需要系统提供任务挂起功能, 是否提供任务优先级动态改变功能等等；头文件INCLUDES.H为整个实时系统程序所需要的文件,包括了内核和用户的头文件。
（5）修改.prm文件中的中断向量，将其中的ROM_C000 = READ_ONLY DATA_NEAR IBCC_NEAR 0xC000 TO 0xFEFF;改为ROM_C000 = READ_ONLYDATA_NEAR IBCC_NEAR 0xC000 TO 0xEEFF;将结尾处原有的VECTOR 0 _Startup;改为VECTOR ADDRESS 0xEFFE _Startup；再添加上VECTOR ADDRESS 0xEFF6 OSCtxSw；VECTOR ADDRESS 0xEFF0 OSTickISR两个中断向量。
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RTOS uCOS-II 原理及应用共115页
嵌入式实时操作系统RTOS uCOS-II 原 理及应用
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
基于STM32单片机的uCOS-II操作系统移植
第６期２０２０年１２月机电元件ＥＬＥＣＴＲＯＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬＣＯＭＰＯＮＥＮＴＳＶｏｌ ４０Ｎｏ ６Ｄｅｃ ２０２０收稿日期：２０２０－１０－２０基于ＳＴＭ３２单片机的ｕＣ／ＯＳ－ＩＩ操作系统移植张中前（贵州航天电器股份有限公司，贵州贵阳，５５０００９） 摘要：网络技术和信息技术的发展，嵌入式系统应用越来越普及，嵌入式设备的应用也越来越多。
ｕＣ／ＯＳ－ＩＩ广泛应用于路由器、飞行器及工业控制等。
ｕＣ／ＯＳ－ＩＩ操作系统执行效率高，占用存储空间少，具有实时性及可扩展性等优点，在小型嵌入式设备中具有广泛应用。
本文介绍了基于ＡＲＭＣＯＲＴＥＸＭ３系列单片机上的ｕＣ／ＯＳ－ＩＩ移植，对电子控制组件的设计具有参考作用。
关键词：实时操作系统；ｕＣ／ＯＳ－ＩＩ；内存管理；任务管理；ＳＴＭ３２；移植Ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－６１３３．２０２０．０６．０１５中图分类号：ＴＮ７８４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００－６１３３（２０２０）０６－００５７－０５１ 引言操作系统是裸机的第一层软件，操作系统直接运行在硬件上，上层软件通过提供应用程序接口（ＡＰＩ函数），实现对底层硬件的访问，同时，通过操作系统实现对多个上层应用软件（任务）管理，实现对硬件ＣＰＵ管理、存储管理、Ｉ／Ｏ接口管理及文件管理，如图１所示。
图１ 操作系统功能组成示意图 ＳＴＭ３２系列单片机以其优良的价格，大容量的ＦＬＡＳＨ及ＲＡＭ存储空间，极易用于较为复杂的控制系统；在ＳＴＭ３２单片机上进行ｕＣ／ＯＳ－ＩＩ实时操作系统的移植，提高了产品的设计灵活性，实现较为复杂的系统功能；通过将开源的ｕＣ／ＯＳ－ＩＩ移植在ＳＴＭ３２单片机上，以其较为低廉的硬件成本获得较高的使用性能，具有良好的应用前景。
２ ｕＣ／ＯＳ－ＩＩ操作系统２．１ ｕＣ／ＯＳ－ＩＩ操作系统的基本特征ｕＣ／ＯＳ－ＩＩ是一个完整的、可移植、可固化、可剪裁的基于优先级调度的抢占式实时多任务操作系统；它能够在外界事件或数据产生时，能够接收图２ ｕＣ／ＯＳ－ＩＩ文件结构示意图并以足够快的速度响应，其处理的结果又能够在规定的时间内输出，并控制所有实时任务协调、一致运行。
RTOS选择与一些价格信息
RTOS选择与一些价格信息UC/COS）μC/OS-II The real-Time Kernel ￥50,000/指定某一产品；2）μC/TCP-IP ￥90,000/指定某一产品；3）μC/FS, Basic Package - Microsoft FAT ￥37,500/指定某一产品大家可以看到授权费用也不低，虽然不是按产品销售数量收费，也是按产品类型收费的。
这是Micrium公司国内代理发给我的，所以在此建议，如果只是学习RTOS，uCOSII ，代码精简，还是相当不错的，一些概念和方法实现的也很有条理，如果做产品开发，还是建议大家不要使用它，除非有预算购买正版的，毕竟做贼不是一件光荣的事情。
VxWork收费方式一：企业按年和开发席位收费，最少3个开发席位，每席位1.4－1.5万美金/年左右，提供全部开发软开发工具和相关软件，提供电子邮件和电话服务。
如果需要开发驱动，需要另外外包，一般为1万美金左右，根据项目不同大小计算。
不限定CPU，项目等，提供相关源代码。
收费方式二：项目收费方式。
限定项目，限定指定系列CPU，提供2进制操作系统和网络协议。
CPU相关驱动，BSP 提供源代码，开发工具需要另外收费，价格为每席位3万美金左右。
收费方式三：多年一次付费，类似第一种收费方式，有较大优惠。
IAR PowerPAC价格也不低，好象加起来也要20多万带源代码更贵。
不过看其开发文档比较详细。
Keil RTL for ARMMDK带有RTX 的二进制，可以免费使用，如果要文件系统和网络协议等需要购买RTL for ARM ，带有源代码，目前售价是一个开发席位4.2W，如果跟MDK一起购买只需要4.5W，MDK 单独购买是0.8W。
没有预算的话，可以考虑一些其他开源的RTOS，如FreeRTOS，RTEMS，ECOS等等，预算不多的话可以考虑Keil的RTL for ARM (带源代码版本，包括内核，文件系统和网络协议＋MDK 目前优惠价格是 4.5W)。
常用微型结点操作系统的对比
常用微型结点操作系统的对比1、uCos-II（ucos ii）：商业和GPL双许可。
μC/OS-II是一种可移植的，可植入ROM的，可裁剪的，抢占式的，实时多任务操作系统内核。
是实现一个基于优先级调度的抢占式的实时内核，并在这个内核之上提供最基本的系统服务，如信号量，邮箱，消息队列，内存管理，中断管理等。
2、FreeRtos：和ucos-ii有部分类似，移植更方便，有赶超uCos-II的趋势，GPL许可。
相对μC/OS-II、embOS等商业操作系统，FreeRTOS操作系统是完全免费的操作系统，具有源码公开、可移植、可裁减、调度策略灵活的特点，可以方便地移植到各种单片机上运行。
FreeRTOS的内核可根据用户需要设置为可剥夺型内核或不可剥夺型内核。
当被设置为可剥夺型内核时，处于就绪态的高优先级任务能剥夺低优先级任务的CPU使用权，这样可保证系统满足实时性的要求；当FreeRTOS被设置为不可剥夺型内核时，处于就绪态的高优先级任务只有等当前运行任务主动释放CPU的使用权后才能获得运行，这样可提高CPU的运行效率。
FreeRTOS操作系统既有优点也存在不足。
其不足之处，一方面体现在系统的服务功能上，如FreeRTOS只提供了消息队列和信号量的实现，无法以后进先出的顺序向消息队列发送消息；另一方面，FreeRTOS只是一个操作系统内核，需外扩第三方的GUI(图形用户界面)、TCP／IP协议栈、FS(文件系统)等才能实现一个较复杂的系统，不像μC／OS-II可以和μC／GUI、μC／FS、μC／TCP-IP等无缝结合。
3、eCos： GPL许可。
eCos由Redhat推出的小型即时操作系统，最低编译核心可小至10K的级别，适合用于作bootloader增强，微小型系统。
此系统和嵌入式Linux系统的差异是他将操作系统做成静态连结(static library)的方式,让应用程式透过连结(linker)产生出具有操作系统的特性的应用程式。
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。
三种实时操作系统rtthread、freertos、μc-os
1. FreeRTOS特点：免费嵌入式软件源代码，设计小巧，简单易用，有许多支持架构的免费开发工具，可移植性非常好的源代码结构，主要用C.任务调度：对任务优先级分配没有限制 - 可以为多个实时任务分配相同的优先级，0优先级为最低的优先级。
固定优先级抢占式，调度器保证总是在所有可运行的任务中训责具有最高优先级的任务；被选中的任务具有不止一个任务，调度器会让这些任务轮流运行。
对可创建的实时任务数量没有软件限制。
对于优先级反转，采用优先级继承机制。
支持实时任务和协同程序。
任务运行要在主函数中启动调度器，任务在主函数或其他任务中声明拥有心跳中断钩子函数允许调度器的关闭与开启、中断的开关通讯机制：队列、二进制信号量、计数信号量、递归信号量和互斥体，用于任务之间的通信和同步，或实时任务和中断之间（没有邮箱机制）创新事件组（或事件标志）实施。
具有优先级继承的互斥体。
信号量和队列没有控制块，使用前要在主函数中定义中断服务程序要在主函数中声明，如：声明：_dos_setvect(0x82,vExampleInterruptHandler)而在任务中要用_asm{int 0x82}进入中断。
2.UC/0S特点：μC/OS-II是一种完整的、可移植的、可固化的、可剪裁的占先式实时多任务内核，绝大多数代码用c语言编写，与微处理器密切相关的部分用汇编语言编写，不过开源收费任务调度：对任务优先级分配有限制 - 一个优先级只能有一个任务，通常最低的两个优先级被赋给空闲任务和统计任务，0优先级为最高的优先级。
固定优先级抢占式，调度器保证总是在所有可运行的任务中训责具有最高优先级的任务；不支持时间片轮询机制。
因为优先级不能相同，所以不支持优先级继承机制，UC/0S在互斥信号量中引用了优先级提升的方法。
任务运行不需要在主函数中启动调度器，任务在主函数或其他任务中创建允许调度器的关闭与开启、中断的开关通讯机制：二进制信号量、计数信号量、消息邮箱、消息队列、事件标志组用于任务之间的通信和同步，或实时任务和中断之间3.RT-Thread特点：RT-Thread是一款来自中国的开源嵌入式实时操作系统，除了类似FreeRTOS和UCOS的实时操作系统内核外，也包括一系列应用组件和驱动框架，遵循GPLv2+许可证，实时操作系统内核及所有开源组件可以免费在商业产品中使用，不需要公布应用源码，没有任何潜在商业风险。
uCOS-II内核详解
UC/OS-II内核详解一．内核概述：多任务系统中，内核负责管理各个任务，或者说为每个任务分配CPU时间，并且负责任务之间的通讯。
内核提供的基本服务是任务切换。
之所以使用实时内核可以大大简化应用系统的设计，是因为实时内核允许将应用分成若干个任务，由实时内核来管理它们。
内核本身也增加了应用程序的额外负荷，代码空间增加ROM的用量，内核本身的数据结构增加了RAM的用量。
但更主要的是，每个任务要有自己的栈空间，这一块吃起内存来是相当厉害的。
内核本身对CPU的占用时间一般在2到5个百分点之间。
UC/OS-II有一个精巧的内核调度算法,实时内核精小，执行效率高，算法巧妙,代码空间很少。
UC/OS-II的内核还可以被裁剪，Hmax中RTOS的就是一个被高度裁剪过的UC/OS-II。
二．任务控制块 OS_TCB：uC/OS-II的TCB数据结构简单，内容容易理解，保存最基本的任务信息，同时还支持裁减来减小内存消耗，TCB是事先根据用户配置，静态分配内存的结构数组，通过优先级序号进行添加，查找，删除等功能。
减少动态内存分配和释放。
因为依靠优先级进行TCB分配，每个任务必须有自己的优先级，不能和其他任务具有相同的优先级。
typedef struct os_tcb{OS_STK *OSTCBStkPtr;#if OS_TASK_CREATE_EXT_ENvoid *OSTCBExtPtr;OS_STK *OSTCBStkBottom;INT32U OSTCBStkSize;INT16U OSTCBOpt;INT16U OSTCBId;#endifstruct os_tcb *OSTCBNext;struct os_tcb *OSTCBPrev;#if (OS_Q_EN && (OS_MAX_QS >= 2)) || OS_MBOX_EN || OS_SEM_ENOS_EVENT *OSTCBEventPtr;#endif#if (OS_Q_EN && (OS_MAX_QS >= 2)) || OS_MBOX_ENvoid *OSTCBMsg;#endifINT16U OSTCBDly;INT8U OSTCBStat;INT8U OSTCBPrio;INT8U OSTCBX;INT8U OSTCBY;INT8U OSTCBBitX;INT8U OSTCBBitY;#if OS_TASK_DEL_ENBOOLEAN OSTCBDelReq;#endif} OS_TCB;.OSTCBStkPtr是指向当前任务栈顶的指针。
RTOS介绍
四、RTOS在UPS中的应用
1.RTOS kernel在程序系统中的位置
Task1 Inter- task com : Inter- message : sem ortask com sem or message queue( Event) queue( Event) Task3 Event Event and inter-and face inter- face
一、什么是RTOS
RTOS是实时多任务操作系统 Real-Time Operation System的缩写 RTOS是一个程序内核
典型的单片机程序在程序指针复位后，首先进行堆栈、中断、中断向量、定时器、串 行口等接口设置、初始化数据存储区和显示内容，然后就来到了一个监测、等待或空 循环，在这个循环中，CPU可以监视外设、响应中断或用户输入。 这段主程序可以看作是一个内核，内核负责系统的初始化和开放、调度其它任务，相 当于C语言中的主函数。 RTOS就是这样的一个标准内核，包括了各种片上外设初始化和数据结构的格式化，不 必、也不推荐用户再对硬件设备和资源进行直接操作，所有的硬件设置和资源访问都 要通过RTOS核心。硬件这样屏蔽起来以后，用户不必清楚硬件系统的每一个细节就可 以进行开发，这样就减少了开发前的学习量。 一般来说，对硬件的直接访问越少，系统的可靠性越高。RTOS是一个经过测试的内核， 与一般用户自行编写的主程序内核相比，更规范，效率和可靠性更高。 另外，高效率地进行多任务支持是RTOS设计从始至终的一条主线，采用RTOS管理系 统可以统一协调各个任务，优化CPU时间和系统资源的分配，使之不空闲、不拥塞。 针对某种具体应用，精细推敲的应用程序不采用RTOS可能比采用RTOS能达到更高的 效率；但是对于大多数一般用户和新手而言，采用RTOS是可以提高资源利用率的，尤 其是在片上资源不断增长、产品可靠性和进入市场时间更重要的今天。
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。
uCOSII原理及应用
任务控制块
用于存储任务的运行状态和控制信息，包括任 务的优先级、状态、堆栈指针等。
任务切换函数
用于实现任务之间的切换，包括保存当前任务的上下文和恢复下一个任务的上 下文。
ucosii的任务管理
创建任务
通过调用ucosii提供的函数， 创建新的任务并分配相应的 资源。
在物联网应用中，ucosii能够为各种智能硬件提供统一的操 作系统平台，实现设备的互联互通和智能化管理。同时， ucosii还提供了丰富的中间件和驱动程序，方便开发者快速 开发出各种智能硬件和应用软件。
ucosii在嵌入式系统中的应用
嵌入式系统是指嵌入到硬件中的计算机系统，具有特定的功能和性能要求。ucosii作为一种实时操作 系统，在嵌入式系统中也有着广泛的应用。
调试工具
使用JTAG、SWD等调试工具，通过串口、网络等方式与目标板进行通信，实现程序的 下载、运行、断点设置等操作。
调试步骤
首先确认硬件连接正确，然后通过调试工具将程序下载到目标板中，设置断点并运行程 序，观察程序运行过程中变量的变化和程序的执行流程。
常见问题
硬件连接问题、调试工具配置问题、程序编译错误等。
ucosii的性能分析
性能指标
响应时间、吞吐量、资源利用率等。
分析方法
通过代码审查、性能测试、瓶颈分析等方法，找出影响性能的 关键因素，如算法复杂度、内存访问模式、IO性能等。
优化建议
针对分析结果，提出优化建议，如改进算法、优化数据结 构、减少IO操作等。
ucosii的优化建议
算法优化
通过改进算法，减少计算量和复杂度，提高程序执行效率。
易用性
实时操作系统(RTOS)的开发与应用
实时操作系统(RTOS)的开发与应用实时操作系统（RTOS）是一种专为满足特定时间限制和性能要求设计的操作系统。
它广泛应用于需要高度可靠性、响应速度快以及处理能力强大的领域，如航天、汽车电子、工业自动化等。
开发一个实时操作系统首先需要确立其核心目标：确保任务在预定的时间内完成。
这意味着系统必须能够快速、准确地对外部事件进行响应，并按照既定的优先级调度任务。
为此，开发者需要设计一套精细的任务管理机制，包括但不限于任务创建、删除、挂起与恢复等功能。
接下来是中断处理策略的设计。
在RTOS中，中断是实现实时响应的关键。
系统必须能够迅速识别中断并执行相应的服务程序，同时保证高优先级的任务能够在必要时抢占低优先级任务。
因此，开发者需要构建灵活而高效的中断管理框架，以支持复杂的中断嵌套和优先级反转处理。
内存管理也是RTOS设计中的重点。
不同于通用操作系统的是，RTOS通常采用固定大小的内存分区或预先分配的策略，以避免运行时的动态内存分配导致的不确定性。
开发者需确保内存的分配与回收机制简单高效，减少碎片，提高利用率。
通信机制的设计同样至关重要。
RTOS中的任务经常需要相互协作，共享数据和资源。
这要求系统提供可靠的IPC（进程间通信）机制，如消息队列、信号量等，它们必须具有确定的行为和严格的时间特性。
在应用层面，RTOS的使用案例丰富多样。
例如，在自动驾驶汽车中，RTOS负责处理来自传感器的数据，并实时控制车辆的行驶状态；在智能工厂中，RTOS协调机器人臂的动作，确保生产线上的精密操作；在医疗设备领域，RTOS则监控患者的生命体征并实时调整治疗设备。
然而，RTOS的开发并非没有挑战。
系统的实时性和可靠性要求极高，开发过程中需要进行大量的测试和验证工作。
此外，随着应用场景的不断扩展，如何保持系统的可伸缩性和灵活性，同时确保安全性和鲁棒性，也是开发者需要面对的问题。
总之，实时操作系统的开发是一个复杂而细致的工程，它不仅需要精确的时序控制和强大的任务处理能力，还要求具备良好的适应性和稳定性。
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。
uCOS-II简介
4.1OC/OS-II简介UC/OS-II 是一种基于优先级的可抢先的硬实时内核。
自从92 年发布以来，在世界各地都获得了广泛的应用，它是一种专门为嵌入式设备设计的内核，目前已经被移植到40 多种不同结构的CPU 上，运行在从8 位到64 位的各种系统之上。
尤其值得一提的是，该系统自从2.51版本之后，就通过了美国FAA 认证，可以运行在诸如航天器等对安全要求极为苛刻的系统之上。
鉴于UC/OS-II 可以免费获得代码，对于嵌入式RTOS 而言，选择UC/OS 无疑是最经济的选择。
需要说明的是，UC/OS-II 作为一个实时操作系统只提供了多任务调度等基本功能，这在实际应用中显然是不够的。
除了移植好的操作系统内核部分，还必须有文件系统，全部硬件的驱动程序，图形API，控件函数，综合提高的消息函数以及几个系统必须的基本任务，象键盘，触摸屏，LCD 刷新等。
有了这些，UC/OS-II 才能实现复杂的功能。
特殊需求的地方还需要像USB通信协议，TCP/IP 协议等更复杂的软件模块。
博创提供的UC/OS-II 库文件中包含了上述大部分功能，基于库的开发变的非常简单，在基本的程序框架下应用我们提供的丰富API 函数即可。
实际开发中，用户的工程中无需包括UC/OS-II 的源代码，只需要包括库文件即可。
当然，用户也可以了解库中部分代码的源文件，可以根据自己的需求就行重新编译，也可以对自己的一系列源文件生成一个专门的库，方便自己后续工作。
UC/OS-II 的开发中，应用程序和操作系统是绑在一起编译的，所生成的system.bin 文件是唯一的可执行文件，其中包括了所需要的UC/OS-II 代码和被用到的驱动程序等函数代码，以及应用程序的代码。
system.bin 文件是存放在平台的16M FLASH 中的，在系统启动时由BIOS依靠文件系统从FLASH 中读入到SDRAM 中，然后把控制转移到该代码上，完成所谓的引导。
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。
rtos 使用 经验 笔记
rtos 使用经验笔记
RTOS（实时操作系统）的使用经验笔记包括以下几点：
1.理解基本概念：在开始使用RTOS之前，理解RTOS的基本概念和原理非
常重要。
例如，任务、消息队列、信号量、互斥量等。
2.选择合适的RTOS：根据项目的需求和资源限制，选择合适的RTOS。
例如，
对于资源有限的嵌入式系统，可以选择小巧的RTOS，而对于需要高度可靠性的系统，可以选择具有高可靠性的RTOS。
3.学习RTOS API：学习RTOS提供的各种API，包括任务管理、消息队列管
理、信号量管理、互斥量管理等。
这些API可以帮助您更好地管理和控制RTOS。
4.编写健壮的代码：在使用RTOS时，编写健壮的代码非常重要。
这意味着
您需要确保代码能够正确处理各种异常和错误情况，并能够在发生错误时进行适当的处理。
5.进行充分的测试：在使用RTOS之前，进行充分的测试是非常重要的。
这
可以帮助您发现并解决潜在的问题和错误，并确保您的代码在各种情况下都能够正常工作。
6.考虑可扩展性和可维护性：在编写代码时，考虑可扩展性和可维护性非常
重要。
这意味着您需要将代码组织得易于理解和维护，并考虑未来的需求和变化。
7.不断学习和探索：随着技术的不断发展和进步，RTOS也在不断发展和改
进。
因此，不断学习和探索新的技术和方法是非常重要的。
总之，使用RTOS需要一定的经验和实践，但是通过不断学习和探索，您可以更好地利用RTOS的优点，提高系统的可靠性和效率。
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实时操作系统UCOS-II,学会RTOS给你的身价增值
如果，你最近关注一些嵌入式招聘职位描述，你可能会经常看到看到使用过uCOS、Vxworks、QNX等RTOS者优先。
随便打开一个20K的嵌入式开发工作职责：
你会发现熟悉RTOS的开发、移植、剪裁真的很吃香！
今天，我们就来介绍一下实时操作系统UCOS-II。
一、嵌入式操作系统概览
嵌入式操作系统的主要好处就是屏蔽了底层硬件的差别，给上层应用提供统一的接口，并管理进程调度和资源（如CPU时间、内存）分配等。
并且可以充分利用硬件资源，如在单任务时（大循环结构，如大部分51程序）遇到delay函数时，CPU在空转。
而在多任务系统，遇到delay或需等待资源时系统会自动运行下一个任务，等条件满足再回来运行先前的任务，这样就充分利用了CPU，提高了效率。
uC/OS操作系统与裸机程序的最大不同点就在于uC/OS有任务调度，可以根据任务的重要程度（优先级）优先执行重要的任务，从而确保能及时处理最重要的数据。
（所以对于一个系统有必要使用OS的判断是能否划分一个个的任务，并且各任务间的耦合很小）可以思考下裸机程序中断的时候发生的过程。
利用堆栈可以很自由的在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。
如果这个切换操作放到定时器函数中来做，就可以严格按照时间来切换。
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、内存管理等。