ucosii实时操作系统分析-任务管理及调度(全)
ucosii2实时操作系统介绍
第2－5：uC/OS-II 实时操作系统1目录：2.5.1概述2.5.2任务栈切换方法2.5.3优先级别算法2.5.4任务通信－使用邮箱2.5.5任务通信－使用消息队列2.5.6对共享资源的互斥访问控制与信号（semaphore）2.5.7任务同步与信号(signal)2.5.8内存分配方法2.5.8缺陷与改进（1：任务调度问题，2：通信问题：任务通信模型与uC/OS-II通信机制的缺陷）附录1：uC/OS-II文件列表附录2：相关函数列表附录3：主要变量和数据类型列表1本章所涉及的操作系统理论知识可参阅各种操作系统教科书，比如《现代操作系统》【美】Andrew S.Tanenbaum著陈向群等译机械工业出版社1999年11月2.5.1概述技术指标uC/OS-II是一个占先式实时多任务操作系统内核，但不支持时间片调度，支持任务间通信，提供了多种对共享资源的访问控制，如禁止切换，调度上锁等。
uC/OS-II的也是一个可剪裁的系统，可以根据需要保留或者删除某些功能，任务数最多可达64个。
下表中给出了2种常用情况下的目标代码大小。
在uC/OS-II中，影响内存大小的数据结构主要包括任务数量，事件控制块数量和任务堆栈大小。
uC/OS-II源代码uC/OS-II的X86版本代码规模约为5000行，包括用于应用任务的例子代码和辅助代码，核心代码约3500行，分布在17 个文件中【详见附录1】。
任务状态uC/OS-II的任务一般会处于以下6状态之一，1.运行态2.就绪态3.等待信号量4.等待邮箱消息5.等待消息队列消息6.挂起在某一时刻，系统中只会有一个任务处于“运行态”，处于其他各种状态的任务数量没有限制，“挂起态”的进入是任务主动进行的，其他状态一般由各种外部因素造成。
只有处于“就绪态”的任务才可能成为下个要执行的任务。
任务切换过程和优先级别算法uC/OS-II不支持时间片调度切换，而仅仅提供按任务优先级别的切换，提供了2种任务切换方式，主动切换和被动切换，前者是应用任务通过调用系统函数自动将自己挂起，后者是操作系统根据当前任务运行情况，将正在运行的任务强制挂起，从而切换到另一个任务执行。
第九讲 uCOS-II嵌入式实时操作系统
第九讲 第九讲 系统函数 uC/OS-II 嵌入式实时操作系统
1、uC/OS-II简介 2、系统函数 3、任务组成 4、任务管理 5、时钟和中断 6、内存管理 7、移植方法 8、移植实例
9.2 9.2.1 总体组成 uC/OS-II的系统函数
1）uC/OS-II的组成： 与处理器无关的代码； 与
9.1 uC/OS-II 简介 9.1.3 应用范围
3）uC/OS-II的应用范围 • uC/OS已经移植到了很多CPU上,例如:
AnalogDevices的AD21xx； ARM的ARM7/ ARM9等； Hitachi的64180、H8/3xx和SH系列； Intel的80x86、Pentium、PentiumII、 8051、8052、MCS-251、80196等； Motorola的PowerPC、68K、CPU32、 ColdFire、M.Core、68HC系列； Siemens的80C166和TriCore； TexasInstruments的TMS320等；
9.3 9.3.1 任务组成 uC/OS-II的任务组成
1） 任务组成
9.3 9.3.2 任务状态 uC/OS-II的任务组成
2） 任务的状态：睡眠、就绪、运行、等 待和中断服务5种状态。
9.3 uC/OS-II的任务组成 9.3.3 任务优先级
3）任务的优先级 uC/OS-II 按硬件实时任务的可剥夺型 内核来设计的，因此每个任务必须要有一 个唯一的优先级，用于表明该任务在抢夺 微处理器时所具有的优先权。 uC/OS-II规定应用程序最多包含64个 任务，即最多64个优先级。
9.2 9.2.1 应用相关 uC/OS-II的系统函数
2）应用程序有关的部分 • OS_CFG.H： 配置文件
_C_OS_II的实时性任务调度分析
操作系统的实时性主要体现在: 当优先级高的任 务要求工作时, 操作系统要以尽快的时间将此任务调 度到 CPU 执行。这里所花费的时间主要包括两部分: 查找最高优先级任务和任务切换[ 1 ]。 其中, 任务切换 ( 即 CPU 寄存器内容切换) 时间是和处理器相关的, 因此本文只分析 Λ C O S 2II 的任务调度算法是如何查 找最高优先级任务的。
3 2009208209 收到, 2009209230 改回 3 3 郑恭明, 男, 1980 年生, 讲师, 研究方向: 信号处理、 嵌入式及 EDA 技术与应用的教学和研究。
图 1 Λ C O S 2II 的任务就绪表
当 O SR dyT b l [ 0 ] 中 的 任 何 一 位 是 1 时, O SR dyG rp 的第 0 位置 1; 当 O SR dyT b l[ 1 ] 中的任何 一位是 1 时, O SR dyG rp 的第 1 位置 1; 当 O SR dyT b l [2 ] 中的任何一位是 1 时, O SR dyG rp 的第 2 位置 1; 当 O SR dyT b l[ 3 ] 中的任何一位是 1 时, O SR dyG rp 的
・6・ ( 总 854)
文章编号: 100325850 ( 2009) 1120006202
Λ C O S 2II 的实时性任务调度分析
2009 年
Ana lys is of Rea l- T i m e Ta sk Schedul ing of Λ C O S- II
郑恭明
( 长江大学电子信息学院 湖北荆州 434023)
I N T 8U con stO SU nM ap T b l[ 256 ]= { 0, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3 0x00to 0x0F 3 4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3 0x10to 0x1F 3 5, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3 0x20to 0x2F 3 4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3 0x30to 0x3F 3 6, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3 0x40to 0x4F 3 4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3 0x50to 0x5F 3 5, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3 0x60to 0x6F 3
ucOSII实时操作系统共41页
面向二十一世纪的嵌入式系统设计技术第五讲：ucOS/II 实时操作系统RTOS(一)：ucOS/II2002 年 1 月任课教员：徐欣主讲教员：习勇国防科大电子科学与工程学院嵌入式系统开放研究小组博士博士1What is uC/OS? u: Micro C:controluC/OS : 适合于小的、控制器的操作系统小巧公开源代码，详细的注解可剥夺实时内核可移植性强多任务确定性2002/112美国人The Story of uC/OSJean Labrosse 1992 年编写的商业软件的昂贵应用面覆盖了诸多领域，如照相机、医疗器械、音响设备、发动机控制、高速公路电话系统、自动提款机等1998 年uC/OS-II ，目前的版本uCOS-II2002/11uC/OS-II V2.513嵌入式操作系统—uC/OS概要内核结构- 任务以及调度机制任务间通信uC/OS 的移植在PC 机上运行uC/OS2002/114—uC/OS任务task嵌入式操作系统典型的一个无限循环。
void mytask(void *pdata)for (;;) {do something;waiting;do something;支持64 个任务，每个任务一个特定的优先级。
优先级越高，数字越小系统占用了两个任务，空闲任务和统计任务。
2002/115嵌入式操作系统—uC/OS任务的数据结构—任务控制块任务控制块OS_tcb ，包括任务堆栈指针，状态，优先级，任务表位置，任务链表指针等。
所有的任务控制块分为两条链表，空闲链表和使用链表。
新任务TCB(1) TCB0 TCB1next pre(2)(3)OSTCBFreeList图4.3TCB的双向链表结构TCBn空2002/116任务控制块结构嵌入式操作系统—uC/OSStruct os_tcb {OS_STK*OSTCBStkPtr;struct os_tcb*OSTCBNext;struct os_tcb*OSTCBprev;OS_EVENT *OSTCBEventPtr;void *OSTCBMsg;INT16U OSTCBDly;INT8U OSTCBStat;INT8U OSTCBPrio;INT8U OSTCBX, OSTCBY, OSTCBBitX, OSTCBBitY; } OS_TCB2002/117任务的状态OSTCBStat运行，就绪，等待，挂起OSTCBStat低四位挂起队列邮箱信号量可以有多个准备就绪的任务，但一个时刻只有一个任务可以运行，OSHighRdy2002/118任务的调度--OSScheduC/OS 是占先式实时多任务内核，优先级最高的任务一旦准备就绪，则拥有所有权开始投入运行。
ucosii实时操作系统分析-任务管理及调度精品PPT课件
（119页例4-4，122页例4-5） 11、用消息邮箱实现任务间通信示例程序演示--0.9（可选）（136页例4-8） 3
实时操作系统C/OБайду номын сангаас-II
1 C/OS-II概述 2 任务概念 3 任务调度核心问题分析
4
C/OS简介
美国人Jean Labrosse 1992年完成 应用面覆盖了诸多领域，如照相机、医疗器械、音
响设备、发动机控制、高速公路电话系统、自动提 款机等 1998年C/OS-II，目前的版本C/OS -II V2.61 ，2.72 2000年，得到美国航空管理局（FAA）的认证， 可以用于飞行器中 网站（)
( 31页2.4.2) 5、任务调度器实现流程图表述--1 （43页2.4.3） 6、任务调度器实现及源代码分析--1 （43页2.4.3 ） 7、任务切换的过程描述--0.8（可选） （43页2.4.3 ） 8、用户任务的实现（编写一个示例程序验证调度算法）--1 （43页例2-7） 9、任务状态切换（挂起和恢复任务）示例程序演示--0.9（可选）
任务控制块是一个数据结构，保存该任务的相关参数，包括任务 堆栈指针，任务的当前状态，任务的优先级等。
任务CPU使用权被剥夺时，TCB保存该时刻任务状态；任务重新得 到CPU控制权时，TCB确保任务从当时被中断的那一点丝毫不差地 继续执行。
OS_TCB全部驻留在RAM中。
任务控制块就相当于一个任务的身份证，没 有任务控制块的任务是不能被系统承认和管 理的。
µC/OS-II操作系统中进程调 度模块分析
1
1、课程任务：
背景
分析µC/OS-II操作系统中的进程调度模块的源代码
μCOS-II 实时操作系统
μC/OS是一个特殊风格的嵌入式操作系统，它有多个版本，可以适应从x86到8051的各种不同类型不同规模的嵌入式系统，原先代码开放，但某些改进版本，代码不开放。
1、μC/OS-II 的特点可移植性：绝大部分μC/OS的源码是用移植性很强的ANSI C写的，和微处理器硬件相关的那部分是用汇编语言写的，汇编语言写的部分已经压到最低限度。
可固化：μC/OS是为嵌入式应用而设计的，用户可以通过固化手段将μC/OS 嵌入到产品中成为产品的一部分。
可裁减：μC/OS系统由多个相对独立的、短小精炼的目标模块组成，用户可根据需要选择适当模块来裁剪和配置系统，这样，通过目标模块之间的按需组合，可以减少产品中的μC/OS所需的存储空间，这种裁减性是靠条件编译实现的。
占先式：μC/OS完全是占先式的实时内核，即μC/OS总是运行就绪条件下优先级最高的任务。
多任务：μC/OS可以管理64个任务，每个任务的优先级必须是不同的，其中系统占用8个，应用程序最多可以有56个任务。
可确定性：全部μC/OS的函数调用与服务的执行时间是可知的，即μC/OS系统服务的执行时间不依赖于应用程序任务的多少。
任务栈：μC/OS允许每个任务有不同的堆栈空间，以便压低应用程序对RAM 的需求。
系统服务：μC/OS有多个相对独立的、短小精炼的目标模块组成，这些模块有：任务管理、时间管理、任务间的通信与同步、内存管理。
其中：任务管理提供建立任务、删除任务、请求删除任务、任务的堆栈检查、改变任务的优先级、挂起任务、恢复任务和任务信息查询的系统调用；时间管理提供任务延时、取消任务延时和查询系统时间的系统调用；任务间通信与同步提供基于信号量、邮箱和消息队列机制的系统调用；内存管理提供内存分区的建立、分配、释放和查询的系统调用。
中断管理：中断可以使正在执行的任务暂时挂起，如果优先级更高的任务被该中断唤醒，则高优先级的任务在中断嵌套全部退出后立即执行，中断嵌套层数可达255层。
UC-OS-II内核调度分析
UC/OS-II内核调度分析一．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。
二．UC/OS-II内核调度特点：1．只支持基于优先级的抢占式调度算法，不支持时间片轮训；2．64个优先级,只能创建64个任务,用户只能创建56个任务；3．每个任务优先级都不相同。
4．不支持优先级逆转；5．READY队列通过内存映射表实现快速查询。
效率非常高；6．支持时钟节拍；7．支持信号量，消息队列，事件控制块，事件标志组，消息邮箱任务通讯机制；8．支持中断嵌套，中断嵌套层数可达255层，中断使用当前任务的堆栈保存上下文；9．每个任务有自己的堆栈，堆栈大小用户自己设定；10．支持动态修改任务优先级；11．任务TCB为静态数组，建立任务只是从中获得一个TCB，不用动态分配，释放内存；12．任务堆栈为用户静态或者动态创建，在任务创建外完成，任务创建本身不进行动态内存分配；13．任务的总个数（OS_MAX_TASKS）由用户决定；14．0优先级最高，63优先级最低；15．有一个优先级最低的空闲任务,在没有用户任务运行的时候运行.三．任务控制块OS_TCB描述：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。
嵌入式实时操作系统uCOS-II原理(课件PPT) μCOS-II中的任务管理
1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 3
1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 4
1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0
5 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0
或
prio=29 0 0 0 1 1 1 0 1
y = OSUnM图5a-6p在T就bl绪[O表S中R查d找yG最高rp优];先级别任务的过程 prio = (INT8U)((y << 3)
任当务控应制用块结程构序的主调要用成员函数OSTaskCreate( )
任务及控任制务块控(O制S_块TC链B)表 t…y创统进任务控这表…pOssIII数具链的表…ettNNNrrd…S建函行务控制个的TTTuue任_会有接任。fcc188Stts任 任 制 认6UU务T一数初从制块任头μ栈务理控tooUr当由按相为务即Kuss控__c个始空块各务部O务务块和ttt制*C指有的制cc进于用应一，相oSObbOOOs/块任化任，个控T_S**SSS控的的管行这户数个故当tT优针关O块OOC链TTTcbCSS务。务然成制BCCCS表系 些提量链这于BTT{BBBI制 身 任理先、 的-SCCDSP时这控后员块ntIBBtr统任供的表个是kliayi块 份 务的NPPot级任 属I;，个制用进链t;r;te初务的任。链一re用x///;vt///就 证 是这函块任行入(任任任/;;别务 性//始控任务表些指///指务务务来指个数链务赋到)向相 ， 不等的 的向化制务控叫空等的的向来任记函首表的值任后待当优前时块数制做白当 没 能务为一当 表一的前先一空数先获属，务堆录个，还为块空的时状级个任任于 有 被栈些前 就会为取性最控任限态别任务初没系并任身任栈务务标（务是 任 系控与状 叫调 被 一 对后 制顶控始有统 把务份志节控控制务的用创个任再块制拍一务统制任态做块化对创它块证指制块数块的链系建任务把链针个控承的函应建们链。）务任、的块表指堆指管任务针针
uCOS-II任务调度过程
uCOS-II任务调度过程ucos-II是基于任务优先级抢占式任务调度法的，就是内核在管理调度时，调用任务切换函数（一般为SSched()），在该函数中将此时已处于就绪状态（条件一）并且为最高优先级（条件二）的任务的保存于其栈中的相应信息压入cpu寄存器中（软中断完成），然后cpu 开始运行该任务的代码。
内核是何时进行任务调度的呢？虽然uC/OS-II是可被剥夺资源的内核（高优先级可强行占有低优先级正在使用的资源），但此事发生的前提是内核实时"检测"到了更高就绪的优先级了，那么内核是怎样来实时检测的呢？带着这个问题让我们再来看看任务的结构——里边有函数OSTimeDly(OS_TICKS_PER_SEC)，一看就知道这是个延时函数，除了延时外它还会有其他用途呢？经查看其源码了解到里边有一条代码：OSSched()，对，函数OSTimeDly()的作用就是将此时正在运行的函数挂起（保存任务控制块OS_TCB中的相应信息）（任务控制块OS_TCB是系统分配给每个任务的信息存储单元），然后调用函数OSSched()进行任务切换，进而执行就绪的最高优先级任务。
此刻，我们了解到uCOS-II的任务切换是在执行的任务中调用延时函数OSTimeDly()进行的。
现在，还有一个问题还没解决，就是当延时到了，内核如何将资源返还给被延时挂起的任务？我们先来了解一下任务控制块（OS_TCB）,任务控制块是一个数据结构，当任务的cpu使用权被剥夺时，uC/OS-II用它来保存该任务的状态。
当任务重新得到cpu使用权时，任务控制块确保任务从当时被中断的那一点丝毫不差地继续执行。
OS_TCB全部驻留在RAM中。
在OS_TCB中有一项时间延时项OSTCBDly，调用函数OSTimeDly()过程中有一步骤就是给OSTCBDly赋延时值。
uC/OS—II中有函数OSTimTick()，叫时钟节拍函数，它的一项工作就是给每个用户任务控制块OS_TCB中的时间延迟项OSTCBDly减1（如果该项不为零），当某项任务的任务控制块中的时间延时项OSTCBDly减为0时，这个任务就进入了就绪态，等待任务切换。
第五章UCOS-ii任务管理
D7 D6 D5 D4 D3 D2 prio=29 0 0 0 1 Y 1 1
D1 D0 0 1 X OSRdyTbl[prio>>3] | = OSMapTbl[prio&0x07];
能把时间都用在调度上。因此就需要设计高效的多任务调度方
法。查找高优先级的任务，与正在运行的任务的优先级进行比
较以确定是否进行任务切换是内核在每个时钟中断都需要做的
事情。为满足这样的需要，μC/OS-II的开发者采用了就绪表Βιβλιοθήκη 5.1.1就绪任务表的结构
• 就绪任务表：实质是是一个INT8U类型的数组 OSRdyTble[] INT8U OSRdyTbl[OS_RDY_TBL_SIZE];
OSRdyGrp D7 D6 D5 D 4 D3 D2 0 0 1 0 1 0
D1 D0 0 0
OSRdyTbl[y ] D7 D6 D5 D4 D3 D2 0 1 1 0 0 0
D1 D0 0 0
y = OSUnMapTal[OSRdyGrp];
x= OSUnMapTal[OSRdyTbl[y]];
OSRdyGrp为0x69，以此值为偏移量查表
/*0x00 to 0x0F*/ /*0x10 to 0x1F*/ /*0x20 to 0x2F*/ /*0x30 to 0x3F*/ /*0x40 to 0x4F*/ /*0x50 to 0x5F*/ /*0x60 to 0x6F*/ /*0x70 to 0x7F*/ /*0x80 to 0x8F*/ /*0x90 to 0x9F*/ OSRdyTb1[0]为0x30，以此值为偏移量查表 /*0xA0 to 0xAF*/ /*0xB0 to 0xBF*/ 就绪任务组优先级最高的就是4（0<<3+4） /*0xC0 to 0xCF*/ /*0xD0 to 0xDF*/ /*0xE0 to 0xEF*/ /*0xF0 to 0xFF*/
UCOS-II操作系统详解
VμC/OS 和μC/OS-II是专门为计算机的嵌入式应用设计的，绝大部分代码是用C语言编写的。
CPU 硬件相关部分是用汇编语言编写的、总量约200行的汇编语言部分被压缩到最低限度，为的是便于移植到任何一种其它的CPU 上。
工作原理编辑uC/OS-II是一种基于优先级的可抢先的硬实时内核。
要实现多任务机制,那么目标CPU必须具备一种在运行期更改PC的途径,否则无法做到切换。
不幸的是,直接设置PC指针,还没有哪个CPU支持这样的指令。
但是一般CPU都允许通过类似JMP,CALL这样的指令来间接的修改PC。
我们的多任务机制的实现也正是基于这个出发点。
事实上,我们使用CALL指令或者软中断指令来修改PC,主要是软中断。
但在一些CPU上,并不存在软中断这样的概念,所以,我们在那些CPU上,使用几条PUSH指令加上一条CALL指令来模拟一次软中断的发生。
在uC/OS-II里,每个任务都有一个任务控制块(Task Control Block),这是一个比较复杂的数据结构。
在任务控制块的偏移为0的地方,存储着一个指针,它记录了所属任务的专用堆栈地址。
事实上,在uC/OS-II内,每个任务都有自己的专用堆栈,彼此之间不能侵犯。
这点要求程序员在他们的程序中保证。
一般的做法是把他们申明成静态数组。
而且要申明成OS_STK类型。
当任务有了自己的堆栈,那么就可以将每一个任务堆栈在那里记录到前面谈到的任务控制快偏移为0的地方。
以后每当发生任务切换,系统必然会先进入一个中断,这一般是通过软中断或者时钟中断实现。
然后系统会先把当前任务的堆栈地址保存起来,仅接着恢复要切换的任务的堆栈地址。
由于哪个任务的堆栈里一定也存的是地址（还记得我们前面说过的,每当发生任务切换,系统必然会先进入一个中断,而一旦中断CPU就会把地址压入堆栈）,这样,就达到了修改PC为下一个任务的地址的目的。
任务管理编辑uC/OS-II 中最多可以支持64 个任务，分别对应优先级0～63，其中0 为最高优先级。
嵌入式实时操作系统uCOS II【精选】
予任 境处的务控存理制储器块位的提置堆供。了栈运指行针环SP } OS另指控…_ITN外针制…CTB8再（块;U S用，P一它）个除，数了这据保个OS结存数TC构任据BP保务结ri存堆构o;任栈叫务指做//堆针任任栈之务务的优任作一先任务系个级务控统数别堆制另据栈块行结是构构由造，操的每
外还要负责保存任务其他信息。
处理器中的运行环境和内存中的运行环境处理器内存任务代码pc寄存器组sp处理器通过两个指针寄存sp来与任务程序运行环境代码和任务堆栈建立联系并运行它任务堆栈多任务时的问题处理器pc寄存器组sp当有多个任务时处理内存内存器中的运行环境应该怎内存任务代码任务代码任务代码任务堆栈任务堆栈任务堆栈程序运行环境多任务时任务与处理器之间关系的处理在内存中为每个任处理器pc寄存器组调度器复制pcpcpcpc务创建一个虚拟的处理器处理器部分的运行环境sp复制寄存器组spsp复制spsp也就是说任务的切换是虚拟虚拟虚拟处理器虚拟当需要中止当前任处理器处理器当需要运行某个任务时任务运行环境的切换处理器再把另一个需要运行的任就把该任务的虚拟处理务的虚拟处理器复制到实由操作系统的调度应的虚拟处理器复器复制到实际处理器中制到内存际处理器中器按某种规则来进行这两个复制工作程序程序虚拟处理器要建立一个概念
行这两个复制工作
虚要拟建处立理一器个概念：具有
控制块的程序才是一个 虚拟处理器应该存储的主要信息：
任务控1制。块程结序构的的断主点要地成址员（PC）
任务内控存制块
可以被系统所运行的任务。 2。任务堆栈指针（SP）
typede3f。s程tr序uc状t态os字_t寄cb存{器（PSW）
这些内容通常保 存任在务任代务码堆栈中，
分的运行环境 程程序序
SP
复复制制
实验3：ucosII实时操作系统
实验3：ucosII实时操作系统————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：实验3 uC/os II 实时操作系统一、实验目的：1。
掌握PC上安装的硬件设计环境Quartus II和应用程序设计环境Nios II；2. 了解Nios II让uC/os II跑在DE2—70上实现多任务并发性；3。
了解基于FPGA的嵌入式系统开发过程。
二、实验步骤:(一）硬件工程的初建：新建“demo_ucos"工程鼠标左键双击桌面上的“Quartus II”快捷方式图标，耐心等待片刻,即可启动“Quartus II”设计页面,如图3-1所示。
图3-13在“Quartus II”设计页面内，鼠标左键单击File-> New Project Wizard，弹出“New Project Wizard：introduction”,如图3-2所示.图3-2鼠标左键单击“next”按钮跳过此页，进入“New Project Wi zard: Directory, Name, Top-level entity”页面。
在“New Project Wizard: Directory，Name, Top—level entity”页面：“the working directory for this project”（工程路径)可以任意填写，例如:“E:\demo\demo_ucosii"。
“工程的工作目录”如前“E：\demo\demo_ucosii"，表示将会在E盘上产生一个文件夹“demo”,在“demo”文件夹里产生另一个文件夹“demo_ucosii”（工程文件夹,保存工程文件），此实验后续步骤中产生的各种文件会自动保存到路径“E：\demo\demo_ucosii"下。
“the name of this project”（工程名字）填写为“demo_ucos”。
UCOS-II系统结构及调用
内容介绍1、介绍uC/OS-II嵌入式操作系统2、基于uC/OS-II的用电管理终端软件的设计书籍：《嵌入式实时操作系统uC/OS-II》作者：Jean LabrosseuC/OS-II V2.52 通过了美国航空航天管理局（FAA）的安全认证；安全性、可靠性是得到认证的。
我们为什么会选择uC/OS-II嵌入式操作系统？1、与终端硬件平台相适应全部源代码5500行，可裁减定制，生成的可执行代码占15～20k,可以移植到多种系列单片机上，包括ARM；2、考虑成本，免费的源代码公开；3、uC/OS-II代码简单，容易掌握和使用；具有多任务调度的基本功能；uC/OS-II嵌入式操作系统的缺点：1、缺少技术支持，相关的支持软件少；2、和商业软件比，功能较弱（如不支持时间片轮转，最大任务数为64等）；对应用开发的支持不够；uC/OS内核介绍和基于RTOS的设计介绍一、概述●使用嵌入式RTOS的优点1 将复杂的系统分解为多个相对独立的任务，采用“分而治之”的方法降低系统的复杂度。
通过将应用程序分割成若干独立的任务，RTOS使得应用程序的设计过程大为简化；2 使得应用程序的设计和扩展变得容易，无需较大的改动就可以增加新的功能；3 用户给系统增加一些低优先级的任务，则用户系统对高优先级的任务的响应时间几乎不受影响；4 实时性能得到提高。
使用可剥夺型内核，所有时间要求苛刻的事件都得到了尽可能快捷有效的处理；5 通过有效的服务，如信号量、邮箱、队列、延时及超时等，RTOS使资源得到更好的利用；●使用嵌入式RTOS的缺点1 使用RTOS增加了系统的内存和CPU等使用开销，例如任务之间的通讯、RTOS的调度程序等；2 需要采用一些新的软件设计方法，对系统设计人员的要求高一些。
例如驱动程序的设计要考虑到共享资源的互斥问题；3 系统任务的划分是比较复杂的过程，需要设计人员对业务和RTOS操作系统都很熟悉。
●uC/OS操作系统的特点uC/OS是一个完成的，可移植、可固化、可裁减的抢占式实时多任务操作系统内核。