嵌入式操作系统_C_OS_研究
C语言嵌入式操作系统裸机和RTOS
C语言嵌入式操作系统裸机和RTOS C语言嵌入式操作系统裸机与RTOS嵌入式操作系统（Embedded Operating System，简称EOS）是一种专为嵌入式设备设计的操作系统，它具有小巧、高效、实时等特点。
而裸机编程是指在嵌入式系统中，直接与硬件进行交互编程的方式，不依赖于任何操作系统。
RTOS（Real-time Operating System，实时操作系统）是一种提供实时响应的操作系统，针对嵌入式系统而设计。
本文将介绍C语言嵌入式操作系统裸机编程和RTOS编程的基础知识和技巧。
一、裸机编程入门在进行裸机编程之前，我们需要了解硬件平台的相关信息，包括处理器型号、寄存器、外设等。
然后，我们可以通过配置寄存器来初始化硬件设备，设置中断服务程序，并编写具体的功能代码。
在裸机编程中，我们需要注意时间分片、中断处理和资源管理等问题。
二、裸机编程与RTOS的区别1. 复杂性：裸机编程相对简单，因为我们可以直接访问硬件资源。
而RTOS编程需要考虑任务调度、资源互斥、消息传递等复杂的操作系统特性。
2. 实时性：RTOS可以提供更好的实时性能，可以用于要求较高实时响应的应用场景。
而裸机编程的实时性取决于程序的具体实现。
3. 可移植性：裸机编程通常与特定的硬件平台绑定，不具备通用的可移植性。
而RTOS提供了抽象层，可以将应用程序与底层硬件解耦，提高了可移植性。
三、RTOS编程基础1. 任务管理：RTOS允许将应用程序划分为多个任务，并通过任务调度器进行管理。
每个任务执行特定的功能，实现任务之间的并发执行。
2. 中断处理：RTOS提供了中断处理机制，可以对不同的中断进行响应和处理。
中断处理程序可以与任务同时运行，保证了系统的实时性。
3. 时间管理：RTOS提供了时间管理功能，可以进行时间片轮转调度、优先级调度等，确保任务按照预定的时间顺序执行。
4. 同步与互斥：RTOS提供了信号量、互斥锁等机制，用于管理共享资源的访问。
嵌入式操作系统μC／OS-Ⅱ的运行机制与移植
（ ） ｃ语言可以打开和关闭中断。 ２用
收到本 文时间 ： ０ ２ ６年 ２月 １ ０ ４日
维普资讯
结构和严谨的代码风格 ， 非常适合嵌入式操作系统
的初学者。它可 以让我们 以最快 的速度来 了解操
作系统的概念、 结构 和模块工作原理 ， 并可 由浅人
们以各 自不同的特色分布于通信 、 航空航天、 汽车、 医疗、 电子消费等不同领域 ； 它们性能卓越 、 功能完
备、 技术成熟 、 服务周全。通过使用这样的操作系 统。 可以缩短产品的开发周期 ， 降低开发成本 ， 同时
Ｓ ｉＳ ｉｕ ｎ Ｃｈ ｎ Ｙｕ ｑａ ｈ ｈ ｇ ａ ｇ ｅ ｎ ｉ
（ ｅａｔ ｎ ｆ ｌ ｔ ｎｃ ｎ ｏ ｍ ｎ ａｏ ｎ ｉ ｅｉｇ ｕ ａ ｅ ｎｖｒｔ， ｕｎｚｏ ５０ ７ ） Ｄ ｐｒ ｔ ｅ ｒ ｉ ａｄＣ ｍ ｕ ｉ ｔｎＥ ｇ ｅｒ ，ＳｎＹ ｔ ｎＵ ｉｅ ｉ Ｇ ａｇｈ ｕ ２５ ｍｅ ｏ Ｅ ｃ ｏ ｓ ｃｉ ｎ ｎ ｓ ｓ移植 ￣ ／ Ｓ需要 的条件 ＣＯ
Ｉ ／ Ｓ Ｉ是专 门为中低端嵌入式应用设计 ￣ ０ —Ｉ Ｃ
的可剥夺型实时操作系统内核， 主体用标准的 Ａ ． Ｎ ｓ ｃ语言写成 ， Ｉ 可移植性好。 目 已被成功地移植 前 到 ＭＣ 、 Ｓ 、Ｐ Ｕ Ｄ Ｐ Ｃ Ｕ上 ， 包括 ８位 、 ｌ ６位、２位及 ６ ３ ４ 位。要成功移植 ￣ ／ Ｓ Ｉ， Ｃ Ｏ — Ｉ处理器必须满足以下 要求 ： （） １处理器的 ｃ编译器能产生可重人代码。
深逐步推广到商用操作系统上。 自 １９ ９２年以来 ，
ｖ ／ Ｓ Ｉ 已经被应用到数 以百计 的产品中。对 ￣ Ｏ —Ｉ Ｃ 于那些对操作系统感兴趣的爱好者来说 ，Ｃ Ｏ — Ｉ／ Ｓ ￣ Ｉ也是一个很好 的研究样本。 Ｉ
嵌入式实时操作系统 C OS原理与实践(第2版)
本书特色
采用逐步深入，反复印证的方法。 ● 采用从数据结构的设计入手，再到代码分析、示例验证的剖析方法。给出在虚拟平台 ●下的移植示例和针对 各章内容的示例。 给出在实际嵌入式系统下的工程示例。 ● 表格、图形化的风格。 ● 适用面广，适合于广大IT类学生及工作者。 ● 对于没有学习过操作系统原理的读者无障碍。 ● 与时俱进地扩展到μC/OS-III。 ● 学习本课程的先导知识是C语言、软件技术基础或数据结构，可以同步学习微机原理 ●或嵌入式系统设计。 另外，本人的另一本著作《基于STM32的嵌入式系统原理与设计》可以与本书交相辉映。 作为本科生等教材的建议是：第1、2、3章详细讲解，第4、5、6章的内容每章选择2～3节讲解。第7、8章的 内容可作为实践部分。
前言
智能系统的盛行使21世纪前10年成为手指尖在触摸屏上滑动拖曳的时代。不少高级科技人员解决了一个又一 个困难，使裸奔的软件在中断和循环的纠缠中走了很远很久。在ARM处理器走出江湖之后，处理器的处理速度和 闪存Flash、静态存储器SRAM的容量都飞速提升，高性能处理器的出现也使高端的复杂处理程序采用嵌入式来实 现，如物联、智能手机。存储容量的扩充使嵌入式操作系统有了用武之地。在STM32使用的ARM Cortex处理器中， 具有主堆栈MSP和进程堆栈PSP，具有PendSV和Systick中断，这些很明显是配合了μC/OS操作系统。
嵌入式系统中的操作系统选择
嵌入式系统中的操作系统选择在现代的嵌入式系统设计中，选择一个合适的操作系统对于系统的稳定性、性能和适应性都起着至关重要的作用。
基于不同的应用需求，嵌入式系统开发人员可以选择不同的操作系统，在设计阶段就将系统的功能需求和性能需求分别考虑进去，以便完成一个高质量和可靠可控的嵌入式系统。
一般来说，嵌入式系统可以分为实时嵌入式系统和非实时嵌入式系统两类。
实时嵌入式系统对于响应时间、延迟时间和中断处理速度等都有高要求，因此需要选择一种采用实时调度算法的操作系统来满足需求。
而非实时嵌入式系统往往需要处理网络通信、数据管理和多媒体等，需要选择一种非实时操作系统来满足需求。
以下将介绍常用的嵌入式操作系统及其特点。
1. 常见的实时操作系统（1）FreeRTOSFreeRTOS是一种基于内核抢占的实时操作系统，通常用于小型嵌入式系统。
它提供了小巧、可移植、高效的内核，并包含了许多功能实现的细节，使得它成为程序员和工程师的首选。
它适用于单一应用程序和多任务应用程序，并且可以方便地配置和扩展。
（2）VxWorksVxWorks是一种实时多任务操作系统，广泛应用于航天、军事、网络、机器人和医疗等领域。
它支持多种处理器架构、网络协议、文件系统和通信协议，并且具有高度可靠性和可扩展性。
它还支持多种开发环境和调试工具，使得开发和测试嵌入式系统变得非常方便。
（3）μC/OSμC/OS是一种小型实时操作系统，适用于单片机和其他小型处理器。
它提供了可定制的底层接口和一组高效的内核，可支持多任务、多线程、多进程和中断处理。
它具有小巧、高效、可移植和可扩展等特点，被广泛应用于汽车控制、仪器仪表、家电应用等领域。
2. 常见的非实时操作系统（1）LinuxLinux是一种开源的普通操作系统，它的内核是非实时的，可以应用于各种嵌入式系统。
它拥有强大的网络功能、通用文件系统和各种可用的驱动程序、应用程序等。
由于它是开源的，因此在开发过程中可以得到广泛的技术支持和文档资料，具有良好的可扩展性和稳定性。
对嵌入式实时操作系统μC／OS-Ⅱ若干问题的探究
Ｖ０ ． ． １ ８ Ｎｏ ５
对嵌 入 式 实 时操 作 系统 ／ ／ Ｉ 干 问题 的探 究 ￣ ＯＳ—Ｉ若 Ｃ
张 军伟 刘 晶璐
（ 华北电力职业技术学 院， 河北 保定 ０ １０ ） ７ ０ ０
【 要 】 介 绍 了嵌入 式实时系统 ／ ／Ｓ １ 摘 ￣ Ｏ —Ｉ的特点和基本 组成 ， Ｃ 描绘 了其在产 品开发 中的现 状、 术优 势 以及 技 发展前景 。在对该系统在 实际应用 中存在 的若干 问题加 以分析、 总结 的基础上 ， 出了相应 的解决思路和方法。 提 【 关键词】 ｔ ／Ｓ Ｉ 嵌入式； ｔ Ｏ —Ｉ； Ｃ 任务调度； 邮箱机制； 任务栈 ，
０ 引 言
随着半导体芯片和计算机相关技术 的发展 ， 近 年来 ， 嵌入 式操作 系统 在 通信 、 电子 、 自动 化 等领 域
日益显现 的重要 性 吸 引 了人 们越 来 越 多 的注 意 力 。
3、嵌入式操作系统介绍
——ARM与C/OS-Ⅱ
北京航空航天大学 智能嵌入式技术工作室
王田苗 魏洪兴
1
第四讲、嵌入式实时操作系统分析
一、操作系统概述 二、嵌入式实时操作系统C/OS 三、嵌入式Linux简介 四、WinCE
2
一、操作系统的发展
串行处理 简单批处理系统——IBMSYS 多通道程序批处理系统 分时操作系统 实时操作系统
33
任务控制块结构
Struct os_tcb {
OS_STK *OSTCBStkPtr;
struct os_tcb *OSTCBNext; struct os_tcb *OSTCBprev;
事件控制块的指针
OS_EVENT *OSTCBEventPtr;
void
*OSTCBMsg;
INT16U OSTCBDly; INT8U OSTCBStat;
21
µC/OS-II提供的系统服务
信号量 带互斥机制的信号量
减少优先级倒置的问题 事件标志 消息信箱 消息队列 内存管理 时钟管理 任务管理
22
µC/GUI and µC/FS
µC/GUI 嵌入式的用户界面 用ANSI C书写 支持任何8, 16, 32-bits CPU 彩色，灰、度，等级或黑白显示 代码尺寸小
3
批处理操作系统
工作方式： 用户将作业交给系统操作员 系统操作员将许多用户的作业组成一批作业 之后输入到计算机中，在系统中形成一个自动转接
的连续的作业流 启动操作系统 系统自动、依次执行每个作业 最后由操作员将作业结果交给用户
4
分时操作系统
工作方式:
一台主机连接了若干个终端 每个终端有一个用户在使用 交互式的向系统提出命令请求 系统接受每个用户的命令 采用时间片轮转方式处理服务请求 并通过交互方式在终端上向用户显示结果 用户根据上步结果发出下道命令
嵌入式实时操作系统μCOS原理与实践1
4、文件管理：
对外存中信息进行管理的文件系统
关于μC/OS-II
•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) 。
• 事件
两个任务通过事件进行通讯的示意图所示：
注释：任务1 是发信方，任务2 是收信方。任务1 负责把信息发送到 时间上，这项操作叫做发送事件。任务2 通过读取事件操作对事件进 行查询，如果有信息则读取，否则等待。读事件操作叫做请求事件。
事件控制块（ECB）
• 为了把描述事件的数据结构统一起来，UCOSII 使用叫做事件控制 块(ECB)的数据结构来描述诸如信号量、邮箱（消息邮箱）和消息 队列这些事件。事件控制块中包含包括等待任务表在内的所有有关 事件的数据，事件控制块结构体定义如下： • typedef struct { INT8U OSEventType; //事件的类型 INT16U OSEventCnt; //信号量计数器 void *OSEventPtr; //消息或消息队列的指针 INT8U OSEventGrp; //等待事件的任务组 INT8U OSEventTbl[OS_EVENT_TBL_SIZE];//任务等待表 #if OS_EVENT_NAME_EN > 0u INT8U *OSEventName; //事件名 #endif } OS_EVENT;
UCOSII中与任务相关的几个函数
1） 建立任务函数
嵌入式操作系统
嵌入式操作系统有哪些？下面介绍国外和国内常用的实时操作系统。
1.国外著名的实时操作系统国外实时操作系统已经从简单走向成熟，有代表性的产品主要有VxWorks，QNX，Palm OS，Windows CE等，占据了机顶盒、PDA等的绝大部分市场。
其实，实时操作系统并不是一个新生的事物，从20世纪80年代起，国际上就有一些IT组织、公司开始进行商用嵌入式系统和专用操作系统的研发。
(1)VxWorksVxWorks操作系统是美国WindRiver公司于1983年设计开发的一种实时操作系统。
VxWorks 拥有良好的持续发展能力、高性能的内核以及良好的用户开发环境，在实时操作系统领域内占据一席之地。
它以其良好的可靠性和卓越的实时性被广泛地应用在通信、军事、航空、航天等高精尖技术及实时性要求极高的领域中，如卫星通信、军事演习、导弹制导、飞机导航等。
在美国的F-16、FA-18战斗机，B-2隐形轰炸机和爱国者导弹上，甚至连1997年4月在火星表面登陆的火星探测器上也使用了VxWorks。
它是目前嵌入式系统领域中使用最广泛、市场占有率最高的系统。
它支持多种处理器，如x86，i960，Sun Sparc，Moto--rola MC68xxx，MIPS RX000，Power PC，ARM，StrongARM等。
大多数的VxW---orksAPI是专有的。
(2)QNXQNX是一个实时的、可扩充的操作系统；它部分遵循POSIX相关标准，如POSIX.1b实时扩展；它提供了一个很小的微内核以及一些可选的配合进程。
其内核仅提供4种服务：进程调度、进程间通信、底层网络通信和中断处理，其进程在独立的地址空间中运行。
所有其他操作系统服务都实现为协作的用户进程，因此QNX内核非常小巧(QNX4．x大约为12KB)，而且运行速度极快。
这个灵活的结构可以使用户根据实际的需求，将系统配置成微小的嵌入式操作系统或包括几百个处理器的超级虚拟机操作系统。
单片机嵌入式操作系统选择指南 适合你的系统
单片机嵌入式操作系统选择指南适合你的系统在嵌入式系统领域，单片机是一种重要的组成部分，而选择合适的操作系统对于单片机的功能和性能起着决定性的作用。
本文将介绍一些常见的单片机嵌入式操作系统，并针对不同应用场景提供一些建议，以帮助选择适合你的系统。
一、嵌入式操作系统的重要性嵌入式系统通常用于控制和管理各种设备，如智能家居、医疗设备、交通工具等。
选择合适的嵌入式操作系统可以提升系统的稳定性、安全性和性能。
以下是一些常见的嵌入式操作系统。
二、常见的嵌入式操作系统1. 实时操作系统（RTOS）实时操作系统（RTOS）是一种专门设计用于处理实时任务的操作系统。
它具有以下特点：高度可靠、响应时间短、实时性强。
常见的RTOS有嵌入式Linux、FreeRTOS、uC/OS等。
2. 裸机编程裸机编程是指直接在单片机上编写程序，不依赖于操作系统。
这种方式效率高，资源占用少，但对开发者的要求较高。
3. 嵌入式Linux嵌入式Linux是一种基于Linux内核的操作系统，具有强大的功能和广泛的应用领域。
它支持多线程、网络连接、文件系统等特性，适用于对功能要求较高的嵌入式系统。
4. uC/OSuC/OS是一种采用优先级调度算法的实时操作系统，具有较小的内存占用和快速的响应时间。
它适用于对实时性要求较高的系统，如工业自动化和航空航天。
5. FreeRTOSFreeRTOS是一种开源的实时操作系统，具有小巧、高效、可靠的特点。
它适用于资源受限、对实时性要求较高的系统，如传感器节点和嵌入式设备。
三、选择适合的操作系统在选择嵌入式操作系统时，需要考虑以下几个因素：1. 功能需求首先需要明确系统的功能需求，包括任务调度、网络连接、文件系统等。
根据需求选择适合的操作系统。
2. 系统的资源限制考虑系统的处理能力、内存大小等资源限制。
对于资源受限的系统，选择轻量级的操作系统或裸机编程可能更为合适。
3. 开发人员的经验和技术开发人员的经验和技术能力对选择操作系统也起着关键的作用。
嵌入式操作系统μC／OS—Ⅱ的移植分析
Ｃ ＯＳＩ ／ －设置 Ｉ 与 应用有关的代码
ｏ ｓ ＣＦ Ｈ Ｇ
—
ｏＳ Ｍ ＢＯＸ Ｃ ０Ｓ ０ Ｃ ｏＳ １ＡＳ Ｃ １ Ｋ ｏＳ Ｓ ＥＭ Ｃ ＯＳ ＴＩ Ｅ Ｃ Ｍ
Ｉ ＮＣＬ ＵＤＥ Ｓ Ｈ
Ｏ 一Ⅱ为每个任务设 置独立堆栈 ， 以快速实现 任务切换 。 Ｓ 可
软件
ＣＵ Ｐ
Ｉ Ｉ
时钟
图 １ 应 用 ｇ ／ 一Ⅱ 的 系 统 结 构 Ｃ ＯＳ
２２ １ 编 写 ０Ｓ ＣＰ Ｈ 文 件 －＿ Ｕ．
ＯＳ
．
移植 ￣ ／ Ｓ ＣＯ 一Ⅱ的Ｓ Ｍ、 Ｐ 或ＤＳ 等必须 满 足 以下条件 ：① 处 Ｃ ／ Ｕ Ｃ Ｐ
理器 的Ｃ 编译 器能 产 生可 重入代 码 ；② 能用Ｃ 言打 开 和关 闭 语
软件 的编 写 ， 分析 归纳 了￣ ／ Ｓ 并 Ｃ Ｏ 一Ⅱ移 植 要 点 。
关 键 词 ： Ｃ Ｏ — Ｉ移 植 ； 译 器 ； ￣ ／ Ｓ Ｉ； 编 目标 系统
中 图 分 类 号 ：Ｐ 编 号 ：６ ２ ７ ０ （Ｏ ８ ０ — １０ ０ １７ — ８ ０ ２Ｏ ）４ ０ ３ — ２
—
⑤编写４ 个汇编语言函数（ ＳＣ Ｕ ＡＡ Ｍ） Ｏ — Ｐ ＿ ．Ｓ 。
ＣＯＳＩ ／ — 的应用程序或软件 Ｉ
“ｃ０ — 与处 理 器无 关 的 代码 ，ｓＩ Ｉ
Ｕ Ｃｏ Ｓ ＩＨ Ｉ ＵＣｏＳ Ｉ Ｉ Ｃ ０Ｓ ＣｏＤＥＲ Ｃ
作 系统 。 含了实 时内核 、 务管理 、 间管 理 、 务 间通 信同步 包 任 时 任
（ ＳＣ ＵＨ）②声明９ Ｏ— Ｐ ． ； 个数据类 型（ Ｓ Ｃ ＵＨ ； Ｏ ＿ Ｐ ．）③用＃ｅｎ声 ｄｆ ｅ ｉ
嵌入式操作系统μC／OS—Ⅱ调度机制与算法研究
并将指针 Ｏｑ Ｂ ｒ Ｌｓ指 向第—个 Ｔ Ｂ Ｓ￣ Ｆｅ ｉ ｅ ｔ Ｃ 。以后每当一个任务创
建时 ， 就根据 Ｏ Ｔ Ｂ ｒ Ｈｓ从 可用任务双向链表获取一个 Ｔ Ｂ ＳＣ Ｆｅ ｔ ｅ Ｃ，
同时将 ０ ． Ｂ 王ｓ指 向下—个 Ｔ Ｂ， Ｓ℃ Ｆ ｊｔ Ｉ Ｃ 如图２所示 。
口
１ ， Ｓ一Ⅱ简介 ＩＪＯ Ｃ
在 Ｉ ／ Ｓ Ｉ 一个 任务通常是一个无 限循环 ， ， Ｏ —Ｉ 中， Ｃ 程序具
有如下 的结 构。
ｖｉ ｙａｋ ｖｉ ｐ ａ ） ｏ ｍ ｔ （ｏ ｄ ｓ ｄ ｔ ｌａ
Ｉ ／ Ｓ一Ⅱ是源码公开 的著名 实时内核 ， ｘ Ｏ Ｃ 采用基于优先级 的可抢先 的硬实时 内核 。 自从 １９ ９２年 Ｉ ／ Ｓ 第 １版 ） 布 ， Ｏ（ Ｃ 发 以来 ， 世界各 地都获得 了广泛 的应 用 ， 在 它是一种专 门为嵌人 式设备设计 的内核 。尤其 值得 一提 的是 ， 系统 自从 ２ ５ 该 ． １版 本之后 ， 就通过 了美 国 Ｆ Ａ认证 ， Ａ 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 Ｉ ／ Ｓ Ｉ 以免费获 ， Ｏ —Ｉ 可 Ｃ 得代码 ， 于嵌入 式 Ｒ Ｏ 对 Ｔ Ｓ而言 ， 目开发 中选择 Ｉ ／ Ｓ一Ⅱ 项 ￣ Ｏ Ｃ
３ 任务与任务控 制块
３ １ 任务 。一个任务 ， ． 也称 作一 个线程 ， 一个 简单 的程 序 ， 是 该程序可 以认为 Ｃ Ｕ完全只属该 程序 自己。实时应用程序 的 Ｐ 设计过程 ， 包括 如何 把问题分割成 多个 任务 ， 每个 任务都 是整 个应用的某一部分 ， 每个 任务被赋予 一定 的优先级 ， 有它 自己 的一套 Ｃ Ｕ寄存器 和 自己的栈空间 （ Ｐ 如图 Ｉ 所示） 。
几种嵌入式实时操作系统的研究与比较
几种嵌入式实时操作系统的分析与比较2008-07-04 20:54VxWorks、μClinux、μC／OS-II和eCos是4种性能优良并被广泛应用的实时操作系统。
本文通过对这4种操作系统的主要性能进行分析与比较，归纳出它们的选型依据和适用领域。
1. 4种操作系统的介绍(1>VxWorksVxWorks是美国WindRiver公司的产品，是目前嵌入式系统领域中应用很广泛，市场占有率比较高的嵌入式操作系统。
VxWorks实时操作系统由400多个相对独立、短小精悍的目标模块组成，用户可根据需要选择适当的模块来裁剪和配置系统；提供基于优先级的任务调度、任务间同步与通信、中断处理、定时器和内存管理等功能，内建符合POSIX(可移植操作系统接口>规范的内存管理，以及多处理器控制程序；并且具有简明易懂的用户接口，在核心方面甚至町以微缩到8 KB。
(2> μC／OS-IIμC／OS-II是在μC-OS的基础上发展起来的，是美国嵌入式系统专家Jean J．Labrosse用C语言编写的一个结构小巧、抢占式的多任务实时内核。
μC／OS-II能管理64个任务，并提供任务调度与管理、内存管理、任务间同步与通信、时间管理和中断服务等功能，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。
(3>μClinuxμClinux是一种优秀的嵌入式Linux版本，其全称为micro-control Linux，从字面意思看是指微控制Linux。
同标准的Linux相比，μClinux的内核非常小，但是它仍然继承了Linux操作系统的主要特性，包括良好的稳定性和移植性、强大的网络功能、出色的文件系统支持、标准丰富的API，以及TCP ／IP网络协议等。
因为没有MMU内存管理单元，所以其多任务的实现需要一定技巧。
(4>eCoseCos(embedded Configurable operating system>，即嵌入式可配置操作系统。
嵌入式仿真系统的设计与实现的研究
I 丁技 术
嵌入式仿真系统的设计与实现的研 究
王宇雷 (湖南省类底市高级技工学校
4 1700 0 )
摘 要: 简要介绍嵌人式操作系 统”C/ OS2 1 的组成和工作原理， 详细分析仿真系 统的设计与实现的必要条件，明确指出 移植中的 关键问题。以 5 1 单片机系统为例，提出了相应的解决办法，相关实验测试进一步证实了本仿真系统。 关键词 嵌入式 操作系 统 u C/ OS2 I 中图分类号:T P27 文献标识码: A 文章编号: 1672- 3791(2007)01(a卜0052- 01 51 单片机利用仿真堆栈存储可重入函 数 仿真堆栈不同于工作堆栈， 它的 嵌入式操作系统在许多领域得到广泛应 的局部变量。 用。u C/ OS2 I 是一种源代码公开的可移 框架实际由编译系统软件提供。 植、 可裁剪的多任务嵌入式操作系统， 其功能 3 .3 任务堆栈和任务堆栈附加段的建立 51 单片机内部 128 字节的数据存储器仅 完备、性能可靠，与其它嵌入式操作系统相 所以 比，更适用于硬件资源有限的单片微机系统。 适合安排工作堆栈和存放部分全局变量， 在国内，随着高速、高性能 5 1 系列单 任务堆栈应建立在外部数据存储器中. 任务 堆栈一般是以静态数组的形式建立起来， 既便 片机的出现， 5 1 系列单片微机的应用更趋 使 于初始化和定位， 又便于控制其深度。每一个 广泛。开发基于嵌入式操作系统的仿真系统 任务均有相应任务堆栈指针指向其任务堆栈 的单片微机，具有一定的现实意义。 的初始位置。 3.4 任务调度的机理 2 NC/ OS2 II工作原理 当系统发生任务调度时，旧任务首先把 2. 1 u C/ OS2 “ 任务调度 的 机制 其部分上下文环境参数压入工作堆栈中， 这 调度是指任务间的转换， 即保存一个任务 些参数包括任务程序中断的返回地址，还有 的执行环境并恢复另一个任务的执行环境， 也 称任务上下文的切换， 其本质是任务堆栈与工 所有寄存器内容。另外还有部分上下文环境 保存在仿真堆栈中的， 并 作堆栈的相互复制。工作堆栈则是正在占用 参数涉及局部变量， CPU的任务所使用的堆栈， 也称硬件堆栈或系 会在任务切换时，被复制到相应的旧任务的 任务堆栈附加段中。全部工作堆栈的内容将 统堆栈。每台机器或者说每个系统只有一个 被复制到外部数据存储器中。 然后， 新任务把 工作堆栈， CPU通过堆栈指针操作工作堆栈的 内容， 如图 1 中( 1) , (2 ) 两部分所示。箭头 其存放于外部数据存储器中的任务堆栈内容 组①是指工作堆栈的内容向任务堆栈的复制 ， 复制到内部工作堆栈中. 通过适当调整堆栈 指针值，可用中断返回指令来正确建立部分 而②则恰恰相反。每一次任务的调度都要进 行任务上下文的保存和切换工作， 即将当前工 上下文环境和恢复任务程序在上次调度时被 中断了的执行地址。 作堆栈的内容复制到旧任务的任务堆栈中， 同 3. 5 移植代码说明 时也把新任务的任务堆栈内容装入工作堆栈 u C/ OS2 I 移植过程中 需要修改的 文 中去 。 件有五个， 即CS- CPU- C. C , OS_CPU- A. 2 . 2 仿真系统中u C/ OS2 ” 的移植条件 A SM ， S- C P U . H 、OS_ C F G . H 和 O 对 N C/ OS2 I 进行移植时， 必须满足
嵌入式操作系统的研究与应用
嵌入式操作系统的研究与应用嵌入式操作系统是一种被广泛应用于嵌入式设备中的操作系统。
它具有低功耗、高效率、高可靠性等特点，在汽车、工业、医疗等领域有着广泛的应用。
本文将从嵌入式操作系统的定义、研究和应用三个方面探讨这一主题。
一、嵌入式操作系统的定义嵌入式操作系统是一种能够在资源受限的嵌入式系统内运行的操作系统。
它与普通的桌面操作系统不同，嵌入式操作系统需要满足以下要求：1.低功耗：嵌入式设备通常使用电池等低功耗电源，因此嵌入式操作系统需要具有较低的功耗。
2.小尺寸：嵌入式设备的尺寸通常比较小，因此嵌入式操作系统需要具有小尺寸、轻量级的特点。
3.高效率：嵌入式设备通常需要实时响应，因此嵌入式操作系统需要具有高效率的特点。
4.高可靠性：嵌入式设备往往被用于一些重要场合，因此嵌入式操作系统需要具有高可靠性的特点。
嵌入式操作系统常见的有uc/OS-II、FreeRTOS、μC/OS等。
二、嵌入式操作系统的研究嵌入式操作系统的研究主要集中于以下几个方面：1.系统固化：将操作系统与应用程序一起固化在芯片内，以减少系统资源的占用和提高系统的可靠性。
2.系统优化：对操作系统进行优化，以提高系统的性能和效率。
3.系统设计：根据不同的应用场景，设计出适应性强、效率高、可靠性强的嵌入式操作系统。
4.系统测试：对嵌入式操作系统进行测试，以确保系统运行的稳定性和可靠性。
5.系统安全：对嵌入式操作系统进行安全设计和加密，以防止系统被攻击和数据泄露。
嵌入式操作系统的研究不仅在理论上有所深入，还在实践应用中不断得到完善和提高。
三、嵌入式操作系统的应用嵌入式操作系统已经被广泛应用于以下领域：1.汽车：在现代汽车中，嵌入式操作系统被用来实现很多功能，如动力总线、车载娱乐等，它的应用使得车辆的安全性、舒适度得以提高。
2.工业：在工业控制中，嵌入式操作系统被用来实现自动化生产和物流管理等，它的应用使得生产效率得以提高。
3.医疗：在医疗器械中，嵌入式操作系统被用来控制和监测医疗设备，如超声诊断仪等，它的应用使得医疗工作得以准确、精细。
嵌入式实时操作系统ucosII实验2
嵌入式实时操作系统实验报告任务间通信机制的建立系别计算机与电子系专业班级电子0901班学生姓名高傲指导教师黄向宇提交日期 2012 年 4 月 1 日一、实验目的二掌握在基于嵌入式实时操作系统μC/OS-II的应用中，任务使用信号量的一般原理。
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及解决优先级反转的策略——优先级继承的原理。
二、实验内容1.建立并熟悉Borland C 编译及调试环境。
2.使用课本配套光盘中第五章的例程运行（例5-4,例5-5，例5-6），观察运行结果，掌握信号量的基本原理及使用方法，理解出现优先级反转现象的根本原因并提出解决方案。
3.试编写一个应用程序，采用计数器型信号量（初值为2），有3个用户任务需要此信号量，它们轮流使用此信号量，在同一时刻只有两个任务能使用信号量，当其中一个任务获得信号量时向屏幕打印“TASK N get the signal”。
观察程序运行结果并记录。
4. 试编写一个应用程序实现例5-7的内容，即用优先级继承的方法解决优先级反转的问题，观察程序运行结果并记录。
5.在例5-8基础上修改程序增加一个任务HerTask,它和YouTask一样从邮箱Str_Box里取消息并打印出来，打印信息中增加任务标识，即由哪个任务打印的；MyTask发送消息改为当Times为5的倍数时才发送，HerTask接收消息采用无等待方式，如果邮箱为空，则输出“The mailbox is empty”, 观察程序运行结果并记录。
三、实验原理1. 信号量µC/OS-II中的信号量由两部分组成：一个是信号量的计数值，它是一个16位的无符号整数（0 到65,535之间）；另一个是由等待该信号量的任务组成的等待任务表。
用户要在OS_CFG.H中将OS_SEM_EN开关量常数置成1，这样µC/OS-II 才能支持信号量。
在使用一个信号量之前，首先要建立该信号量，也即调用OSSemCreate()函数（见下一节），对信号量的初始计数值赋值。
嵌入式系统实验报告
嵌入式系统实验报告学院：计算机科学与工程姓名：学号：______________专业：指导老师：完成日期：实验一：流水灯案例、8位数码管动态扫描案例一、实验目的1.1进一步熟悉Keil C51集成开发环境调试功能的使用；1.2学会自己编写程序，进行编译和仿真测试；1.3利用开发板下载hex文件后验证功能。
二、实验原理2.1：实验原理图2.2：工作原理2.2.1：流水灯电路中有LO,1,L2,L3,4,L5,L6,L7 共八个发光二极管，当引脚LED_ SEL输入为1,对于A、B、C、D、E、F、G、H引脚，只要输入为1,则点亮相连接的发光二极管。
A~H引脚连接STM32F108VB芯片的PE8~PE15，程序初始化时，对其进行初始设置。
引脚LED_ SEL 为1时，发光二极管才工作，否则右边的数码管工作。
注意，LED SEL 连接于PB3，该引脚具有复用功能，在默认状态下，该引脚的I0不可用，需对AFIO_ MAPR寄存器进行设置，设置其为10可用。
2.2.2：8位数码管数码管中的A~G、DP段分别连接到电路图中的A~G、H线上，当某段上有一-定的电压差值时，便会点亮该段。
当E3输入为1，也就是LED_ SEL输入为0时，根据SELO~SEL2的值确定选中的数码管，即位选，再根据A~H引脚的高低电平，点亮对应段，即段选。
三、实验结果3.1：流水灯对于给出的流水灯案例，下载HEX文件后，在开发板上可观察到L0-L7从左至右依次点亮，间隔300ms。
当全部点亮八个发光二极管后，八个发光二极管同时熄灭，间隔300ms后，发光二极管再次从左至右依次点亮。
如此反复循坏。
3.2：8位数码管对于给出的8位数码管动态扫描案例，下载后，在开发板上可观察到8个数码管从左至右依次显示对应的数字，且每一个数码显示的数字在1-9之间循环。
可以通过加快扫描频率，使得八位数码管在人眼看上去是同时显示。
在后续的案例中可以看到该现象。
漫话μC／OS的嵌入式系统的应用开发研究
Ｏ Ｓａｔ ｇ Ｒｄ （ Ｓ ｔｒ ｈ ｙ ）该 函数 是 在 主 程 序 Ｏ Ｓ ａｆ 多 任 务 启 动 Ｈｉ Ｓｔ ） ａ 后 执行 ， 责 从 最 高 优 先级 任务 的 Ｔ Ｂ 控制 块 中获 得 该 任 务 的 堆 负 Ｃ 栈指针 ｓ， ｐ 通过 ｓ 次 将 ｃ ｕ现 场恢 复 ， 时 系统 就 将 控 制 权 交 ｐ依 ｐ 这 给 用 户 创 建 的 该 任 务 进 程 ， 执 行 一 次 ， 后 多 任 务 优 先 级 调 度 仅 此 由下 面 函数 执 行 。 Ｏ Ｃ ｘ ｗ（ 任 务 级 的 上 下 文 切 换 ， 是 当 任 务 因 为 被 阻 塞 而 Ｓ ｔＳ ） 它 主 动 请 求 ｃｕ调度 时被 执 行 ， ｐ 由于 此 时 的任 务 切 换 都 是 在 非 异 常 Ｏ Ｐ Ｈ、 Ｓ Ｃ Ｕ Ｃ． ０Ｓ Ｃ Ｕ＿ ． Ｍ 个 文 件 。 Ｓ Ｃ Ｕ． Ｏ Ｐ Ｃ、 Ｐ Ａ ＡＳ 三 模 式 下 进 行 的 ， 的 工 作 是 先 将 当 前 任 务 的 ｃ ｕ现 场 保 存 到 该 任 它 ｐ 二 、 Ｃ／ 在 ＡＲＭ 微 处 理 器 上 的 移 植 ａ ｔ ＯＳ 务 堆 栈 中 ， 后 获 得 最 高 优 先 级 任 务 的堆 栈 指 针 ． 该 堆 栈 中 恢 然 从 Ｉ ／ Ｓ Ｉ 的 全 部 源代 码量 大约 是 ６ ０ — ０ ０行 ，一 共 有 １ ｘ Ｏ —Ｉ Ｃ Ｏ０７０ ５个 文 复 此 任 务 的 ｃ ｕ现 场 ． 之 继 续 执 行 。 ｐ 使 件 。 将 Ｉ ＯＳ Ｉ 植 到 ＡＲＭ 处理 器 上 ， 要 完 成 的 工 作 也 非 常 ｘ Ｃ／ —Ｉ移 需 Ｏ Ｉｔ ｔＳ ）中 断 级 的任 务 切 换 ， 是在 时钟 中断 ＩＲ（ ＳｎＣｘ ｗ（ 它 Ｓ 中断 简单 ， 只需 要 修 改 三 个 和 Ａ Ｍ 体 系结 构 相 关 的 文 件 ， Ｒ 代码 量 大 约 服 务 例 程 ） 中发 现 有 高 优 先 级 任 务 等 待 的 时 钟 信 号 到 来 ． 在 中 则 是 ５ ０ 。 以 下分 别 介 绍 这 三 个 文 件 的移 植 工 作 ： ｏ 行 断 退 出 后 直接 调度 就绪 的高 优 先 级 任 务 执 行 。 Ｏ Ｐ ． 文件 数 据 类 型定 义 。 部 分 的修 改是 与 所 用 的 编 ＳＣ ＵＨ 这 Ｏ ＴｃＩＲ（ Ｓ ｉ Ｓ ）时 钟 中断 处 理 函 数 ， 的 主 要 任 务 是 负 责 处 理 ｋ 它 译 器 相 关 的 ． 同 的 编 译 器 会 使 用 不 同 的字 节 长度 来 表 示 同 一 数 时 钟 中断 ， 用 系 统 实 现 的 Ｏ Ｔｍ Ｔｃ 不 调 Ｓｉｅｉ ｋ函 数 ， 果 有 等 待 时 钟 信 如 则 据 类 型 。 里 采 用 的 编 译 器 为 集 成 可 视 化 开 发 环 境 Ａ Ｍ Ｓ Ｔ２５ 这 Ｒ Ｄ ． 号 的 高 优 先 级 任 务 ， 需 要 在 中断 级 别 上 调 度 其 执 行 。其 他 相 关 ， 的两 个 函 数 是 ＯＳｎＥ ｔｒ ） ＯＳ ｎＥｘｔ ） 都 需 要 在 ＩＲ 中 执 行 。 ｌｔ ｎｅ （ 和 Ｉｔ ｉ（ ， Ｓ 相 关 的 数 据类 型 的 定 义 如下 ： ＃ ｅ ｎｅ ＢＹＴＥ ＮＴ８Ｓ ＊ Ｄｅ ｎ ｔ ｙｐ ｓｆ ｒｂ ｃ ｄｆ ｉ Ｉ ／ ｉ ｆ ｅ ｄａａ ｔ ｅ ｏ ａ ｋｗａ ｄ ｃ ｍｐａ— ｒ ｏ ｔ 移 植 完 以上 程 序后 ． 户 就 可 以结 合 自己 的项 目要 求 来 编 写 用 ｉｉｉｙ ｜ ｂ ｌｔ 自 己 的应 用 程 序 了 ， 户 可 以 添 加 如 打 印 、 等 待 等 任 务 ． 用 空 以下 给 ＃ ｅ ｎ ＹＴ ＮＴ Ｕ ． Ｃ Ｏ ．Ｘ Ｎ ｔａ ｔ ａｌ ｅ ｄ ｄ ｄ ｆ ｅ ＵＢ Ｅ Ｉ ８ ｉ ｔ ｕ ／ Ｓ Ｖ１Ｘ ． ｏ ｃｕ ｌ ｎ ｅ ｅ 出 了 一 个 例 程 ， 过 调 用 Ｏ Ｔ ｓ Ｃ ｅ ｔ ） 数 注 册 了 三 个 任 务 ， ｏ ｙ 通 Ｓ ａｋ ｒａ ｅ（ 函 ｆｒ． ｏ ／ 由系 统 根 据 最 优 调 度 原 理进 行调 度 。 ＃ ｅ ｎ ＯＲＤ Ｉ ｄ ｆ ｅＷ ｉ ＮＴ１ Ｓ ＊ ｕ ／ Ｓ Ｉ。／ ６ ／… ＣＯ －Ｉ ｖｉ ｉ ｖｉ ｛ｎｔ ｌｅ ； ｒｃｓｏ ｓｅｉｃｉｉａｉ ｔ ｎ ｏ ｍａ ｏ ） Ｉｉａ ｚ０ Ｐｏｅｓｒ ｐｃ ｔ ｌａｉ ／ ｄ ｎ（ ｄ ｉｉ ／ ｉ ｆ ｎｉ ｚ ｏ ＃ ｅ ｎ ｄ ｆ ｅ ＵＷ ０ ｉ ＲＤ Ｉ ＮＴｌ Ｕ ６ Ｏ Ｉ ｉ ； ｕｆ Ｓ ｍ ｐ ｏｅ＝Ｏ Ｓ ｍ ｒａｅ Ｕ Ｆ Ｒ Ｌ Ｎ Ｔ Ｓｎｔ ｂ ｆ ｒ ｅ ａ ｈ ｒ ０ ｅ Ｓ ｅ Ｃ ｅ ｔ（ Ｆ Ｅ Ｅ Ｇ Ｈ一 １ Ｂ ） ； ＃ ｅ ｎ Ｏ ｄ ｆ ｅ Ｌ ＮＧ Ｉ ３ Ｓ ｉ ＮＴ ２ ｔ ｍｉ ｌｅ ｐ ｏｅ＝Ｏ Ｓ ｍＣ ｅ ｔ １； ｅ ｎ Ｓ ｍａ ｈ ｒ ｒ ａ Ｓ ｅ ｒａ （） ｅ ＃ｄｅ ｎｅ ＵＬＯＮＧ Ｉ ｉ ｆ ＮＴ３ ２Ｕ Ｏ Ｔ ｓＣｅｔ（ａｋ ，ｖｉ ｓｉｇ ，ｖｉ ＆ｓ ｃ ｓ ］ Ｓ ａｋ ｒａｅ ｓ ｌ （ ｄ ）ｒ ｌ （ ｄ ） ｔ ｋ［ Ｔ ｏ ｔｎ ｏ ａ ０ 堆 栈 单 位 因 为 处 理 器 现 场 的 寄 存 器 在 任 务 切 换 时 都 将 会 保 ［Ａ Ｋ Ｓ Ｋ Ｓ Ｅ— ｌ ０； Ｔ Ｓ ＿Ｔ ＿Ｉ Ｚ 】） ， 存 在 当前 运 行 任 务 的堆 栈 中 ， 以 Ｏ ＿ Ｔ 数 据 类 型 应该 是 和 处 所 ＳＳＫ Ｏ Ｔ ｓＣｅｔ（ａｋ ，ｖｉ ｓｉｇ ，ｖｉ ＆ｓ ｃ ｓ 】 Ｓ ａｋ ｒａｅ ｓ２ （ ｄ ） ｒ ２ （ ｄ） ｔ ｋ［ Ｔ ｏ ｔｎ ｏ ａ １ 理器的寄存器长度一致的。 ［Ａ Ｋ Ｓ Ｋ Ｓ Ｅ— ｌ １； Ｔ Ｓ —Ｔ —Ｉ Ｚ 】 ） ， ｔｐ ｄ ｆ ｎ ｉｎ ｄｉ ｔ ０Ｓ Ｓ Ｋ
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
嵌入式系统一般指非PC系统，有计算机功能但又不称之为计算机的设备或器材。
它是以应用为中心，软硬件可裁减的，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。
简单地说，嵌入式系统集系统的应用软件与硬件于一体，类似于PC中BIOS的工作方式，具有软件代码小、高度自动化、响应速度快等特点，特别适合于要求实时和多任务的体系。
嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成，它是可独立工作的“器件”。
嵌入式系统几乎包括了生活中的所有电器设备，如掌上PDA、移动计算设备、电视机顶盒、手机上网、数字电视、多媒体、汽车、微波炉、数字相机、家庭自动化系统、电梯、空调、安全系统、自动售货机、蜂窝式电话、消费电子设备、工业自动化仪表与医疗仪器等。
嵌入式系统的硬件部分，包括处理器/微处理器、存储器及外设器件和I/O端口、图形控制器等。
嵌入式系统有别于一般的计算机处理系统，它不具备像硬盘那样大容量的存储介质，而大多使用EPROM、EEPROM或闪存(Flash Memory)作为存储介质。
软件部分包括操作系统软件(要求实时和多任务操作)和应用程序编程。
应用程序控制着系统的运作和行为；而操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用。
一、嵌入式系统概述嵌入式系统是指以应用为目的,嵌入于各种设备及应用产品内部的计算机系统。
简单地说就是系统的应用软件与硬件一体化。
这种系统具有软件代码小,高度智能化,响应速度快等特点,特别适合于要求实时的和多任务的体系。
嵌入式系统一般指非PC系统，有计算机功能但又不称之为计算机的设备或器材。
它是以应用为中心，软硬件可裁减的，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。
一般情况下，嵌入式操作系统可以分为两类，一类是面向控制、通信等领域的实时操作系统，如WindRiver公司的VxWorks、ISI的pSOS、QNX 系统软件公司的QNX、ATI的Nucleus等；另一类是面向消费电子产品的非实时操作系统，这类产品包括个人数字助理(PDA)、移动电话、机顶盒、电子书、WebPhone等。
嵌入式系统的核心构件以及其历史和未来的发展趋势。
嵌入式系统是一个软硬件结合的系统，微处理器和嵌入式操作系统是嵌入式系统的核心，构成了嵌入式系统发展和应用的主线。
从过去的8位微控制器发展到现在的32位微控制器，从简单的无限循环结构发展到现在的多任务多线程的实时操作系统阶段，嵌入式领域已经发生了深刻的变革。
这些变革是出于日益复杂的应用需要，这也预示着嵌入式系统将面临更多复杂的应用需要，也预示着嵌入式领域更加美好的未来。
二、嵌入式操作系统概述嵌入式操作系统是一种支持嵌入式系统应用的操作系统软件，它是嵌入式系统(包括硬、软件系统)极为重要的组成部分，通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等。
嵌入式操作系统具有通用操作系统的基本特点，如能够有效管理越来越复杂的系统资源；能够把硬件虚拟化，使得开发人员从繁忙的驱动程序移植和维护中解脱出来；能够提供库函数、驱动程序、工具集以及应用程序。
与通用操作系统相比较，嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固态化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。
嵌入式实时系统中采用的操作系统称为嵌入式实时操作系统,它既是嵌入式操作系统,又是实时操作系统。
作为一种嵌入式操作系统,它具有嵌入式软件共有的可裁剪、低资源、占用、低功耗等特点;而作为一种实时操作系统,它与通用操作系统(如Windows、Unix、Linux等)相比有很大的差别,下面我们通过比较这两种操作系统之间的差距来描述实时操作系统的主要特点。
嵌入式操作系统是嵌入式技术软件的核心，嵌入式系统之上各种丰富的应用无不需要依赖一个强大的操作系统的支持。
嵌入式操作系统与普通的通用操作系统间最关键的区别在于其对实时性的要求。
由于嵌入式系统很多将要用于对时间响应要求非常苛刻的系统中，所以操作系统各个操作必须要有清晰的时间限制，实时性在嵌入式操作系统设计的各个功能中都必须得以充分的重视。
嵌入式操作系统领域现在处于百花齐放的阶段，由于嵌入式系统本身要求多样化的特点，而且有很多东西还没有成熟和规范，故各种嵌入式操作系统有着各自侧重的应用领域，各种新的应用层出不穷。
三、嵌入式操作系统μC/OS-II体系结构分析在对μC/OS-II性能改进之前，必须了解它的内核和存在的问题，这样才能有效的对其进行修改，由于嵌入式操作系统μC/OS-II本身也是一种实时操作系统，因此它的很多设计原理都是遵循实时操作系统理论。
μC/OS-II的内核可以分为:与内核加载运行相关的模块、任务管理模块、时间管理模块、事件控制块模块和内存管理模块。
任务状态分析μC/OS-II控制以下的任务状态转换图，如图所示。
任务的状态转化在任一给定的时刻，任务的状态定是处于以下几种状态之一。
睡眠态，任务驻留在程序空间之中，还没有一交给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OS-TaskCreateExtO。
一个任务可以通过调用OSTaskDelp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。
就绪态，任务一旦建立，这个任务就进入了就绪态，准备运行。
任务的建立可以是在多任务运行开始之前，也可以是动态地被一个运行着的任务建立。
如果一个任务是被另一个任务建立的，而这个任务的优先级高于建立它的那个任务，则这个刚刚建立的任务将立即得到CPU的控制权。
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。
任何时候只能有一个任务处于运行态。
正在运行的任务可以通过调用OSTimeDly（）或OSTimeDIyHMSM（）两个函数之一将自身延迟一段时间，从而这个任务进入等待状态，这样下一个优先级最高的、并进入了就绪态的任务立刻被赋予了CPU的控制权。
当等待的时间过去之后，系统服务函数OSTimeTick（）使被延迟的任务进入就绪态。
正在运行的任务期待某一事件的发生时也要等待，通过调用OSSemPend（）或OSM-boxPend（），或OSQPend（）3个函数之一。
调用后，任务进入了等待状态。
当任务因等待事件被挂起，下一个优先级最高的任务立即得到了CPU 的控制权。
当事件发生了，被挂起的任务进入就绪态。
事件发生的消息可能来自另一个任务，也可能来自中断服务子程序。
正在运行的任务是可以被中断的，CPU就进入了中断服务态(ISR)。
响应中断时，正在执行的任务被挂起，ISR控制了CPU的使用权。
嵌入式操作系统μC/OS-II研究南华大学三力高科技开发公司贺艳松［摘要］随着网络技术和计算机技术的高速发展，嵌入式产业迅速崛起，嵌入式系统已经越来越多地应用在各个领域之中。
嵌入式操作系统作为嵌入式系统的重要组成部分，发挥着越来越重要的作用。
本文主要讨论为满足嵌入式应用领域的需要，uC/OS-II操作系统的实时性研究。
［关键词］嵌入式操作系统μC/OS-II实时性调度:优先级反转（下转第225页）222——中断服务子程序可能会报告一个或多个事件的发生，而使一个或多个任务进入就绪态。
在这种情况下，从中断服务子程序返回之前，μC/OS-II 要判定是否有更高任务进入就绪态。
如果是，则新进入就绪态的这个优先级更高的任务将得以运行，否则原来被中断了的任务继续运行。
当所有的任务都在等待事件发生或等待延迟时间结束，μC/OS-II 执行空闲任务(idle task )，执行OSTaskIdle()函数。
四、μC/OS-II 的任务调度的研究与改进μC/OS-II 内核采用了基于优先级的抢占式任务调度机制，任务分为64个优先级。
优先级最高的任务首先得到CPU 的使用权，只有等它交出使用权后，比如在设定延时，等待事件时，其他任务才可以被执行。
采用这样的任务调度机制可以保证重要的任务优先占有CPU ，满足实时系统的要求。
在实际应用当中，有许多系统要实现多任务并行处理，比如多点的温度或者气压数据采集，Internet 多点应用服务，若不能理解为一个分时系统，就不是一个好的逻辑设计，并且需要更多地考虑如何去实现不同任务的调度。
本文对μC/OS-II 的任务调度机制提出了一种改进方法，在原有的实时任务调度机制的基础上增加分时任务调度机制，使μC/OS-II 更适合于不同的应用系统。
五、优先级反转问题嵌入式实时操作系统一般都是可剥夺型内核，以保证最重要的进程(往往是优先级最高的进程)能够及时得到运行。
但是如果用传统的信号量等机制对共享资源进行互斥操作，在某些不特定的时间里会出现高优先级的进程被低优先级的进程堵塞的现象。
这种现象称为优先级反转。
参考文献［1］Jean brosse 著.嵌入式实时操作系统μC/OS-II ［M ］.邵贝贝等译.北京航空航天大学出版社,2002［2］彭良清.uC/OS-II 任务栈处理的一种改进方法［J ］.单片机及嵌入式系统应用,2003［3］陆松年.操作系统教程［M ］.北京：电子工业出版社,2000（上接第222页）图2教学评价数据流图3.4教学评价系统的体系结构设计系统我们可以设计为表示层，业务逻辑层，可持久化层和数据库层（如图3），各层任务如下：图3教学评价系统的体系结构●表示层：可以用传统的Web 开发技术HTML,ASP 和JSP 等和富客户开发技术（RIA ）相结合。
●业务逻辑层：是系统架构中的核心部分。
它的关注点主要集中在业务规则的制定、业务流程的实现等与业务需求有关的系统设计。
●持久化层：为了把数据访问细节和业务逻辑分开，把数据访问作为单独的持久化层。
持久化层封装了数据访问细节，为业务逻辑层提供了面向对象的API 。
●数据库层：主要提供对数据库进行各种操作的方法。
由于系统采用四层结构，业务逻辑层对表示层来说几乎是透明的，我们只需要在表示层为用户开发两套用户界面，就可以满足各种用户的需要，并且业务逻辑层，持久化层和数据库层不需要修改。
参考文献［1］胡章平.基于模糊综合评判的教师教学质量评估系统的设计与实现.重庆大学硕士学位论文，2006年6月3日.［2］胡建平，魏建，杨宗栋，周洁.模糊综合评判法在教师教学质量评估中的应用.上海工程技术大学学报，2005,Vo1.19No.l,71-75.［3］张涵俘.模糊诊断原理及应用.西安交通大学出版社，1992.［4］拓守恒.基于Flex 与J2EE 多层架构的R IA 智能网络考试系统的设计与实现［J ］.电脑开发与应用,2010,(03):62-64,67.［5］拓守恒.基于Flex+Spring+Hibernate 框架技术的R IA 教学测评系统的设计与实现［J ］.电脑开发与应用,2009,(09).（上接第223页）何节点。