嵌入式实时多任务软件开发

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实时操作系统的相关概念

监控程序(Monitor) 操作系统(Operating System)。 1、多道批处理操作系统 2、分时操作系统 3、实时操作系统。
多道批量处理系统一般用于计算中心较大的计算机系统中。由于它的硬件设备比较全，价格较高，所以此类系统十分注意CPU及其它设备的充分利用，追求高的吞吐量，不具备实时性。
台
宿主机
目标机
按确定性来分嵌入式实时系统
硬实时
系统对系统响应时间有严格的要求，如果系统响应时间不能满足，就要引起系统崩溃或致命的错误。
软实时
系统对系统响应时间有要求，但是如果系统响应时间不能满足，不会导致系统出现致命的错误或崩溃。
按软件结构来分嵌入式实时系统
单线程程序（Single-threaded program）
商业RTOS利用了计算机科学数十年发展的精美成果，包含了软件理论最精华的部分。这一点从内核技术上看得最为清楚，各个厂商的内核大同小异，通过考察各厂商普遍采用的微内核技术可以很好地看出这一点。
50年代中期到后期开发的操作系统几乎毫无结构可言，在这些整体操作系统(monolithic operation system)中，任何过程可以调用其它任何过程，由于低估了过程相互之间的依赖性和互操作性，产生了一系列问题。
所有进程请求使用统一的接口，进程不需要区分内核模式和用户模式服务，由于这些服务全部通过消息传递提供。
扩展性(Extensibility)：
由于新型硬件设备和新型软件技术不断发展，任何操作系统不可避免地需要修改，微内核结构允许加入新的服务，支持在同一功能区内提供多重服务。使用微内核结构，加入一个新特点仅仅需要修改或者加入被选择的服务，新的或者修改的服务影响限制在系统的一个子集，进一步地，修改不需要建立一个新的内核。

国内著名的实时操作系统有哪些？

国内著名的实时操作系统有哪些？
国内着名的实时操作系统
国内的实时操作系统研究开发有两种类型。

一类是中国自主开发的实时操作系统，如电子科技大学嵌入式实时教研室和科银公司联合研制开发的实时操作系统Delta OS (道系统) 、凯思公司的Hopen OS (女娲计划) 、中科院北京软件工程研制中心开发的CASSPDA以及浙江大学自行研制开发的嵌入式操作系统HBOS等；
另一类是基于国外操作系统二次开发完成的，这类操作系统大多是专用系统，在此就不对这类系统进行介绍了。

(1) DeltaOS
DeltaOS是电子科技大学嵌入式实时教研室和科银公司(专门从事嵌入式开发) 联合研制开发的全中文的嵌入式操作系统，提供强实时和嵌入式多任务的内核,任务响应时间快速、确定，不随任务负载大小改变,绝大部分的代码由C语言编写，具有很好的移植性。

它适用于内存要求较大、可靠性要求较高的嵌入式系统，主要包括嵌入式实时内核DeltaCORE、嵌入式TCP/IP组件DeltaNET、嵌入式文件系统DeltaFILE以及嵌入式图形接口DeltaGUI 等。

同时，它还提供了一整套的嵌入式开发套件LamdaTOOL，是国内嵌入式领域内不可多得的一整套嵌入式开发应用解决方案，已成功应用于通信、网络、信息家电等多个应用领域。

多任务操作系统在嵌入式系统开发中的应用

ＡｂｔａｔＴｈｓｐｐｒｅｐａｎｈｄａｔｇｓａｄｎｃｓｉｙｏｓｎｕｔ．ｓｉｇＯｐｒｔｏｙ．ｓｒｃ：ｉａｅｘｌｉｓｔｅａｖｎａｅｎｅｅｓｔｆｕｉｇＭｌｉ．ｋｎｅａｉｎＳｓＴａ．ｔｒｍｂｄｅｙｔｍｅｅｏｍｅｔｂｎｌｚｎｗｏｍｅｈｄｆｏｔｒｅｉｎ．ｓｃｕｅｅｉｅｅｄｄｓｓｅｄｖｌｐｎｙａａｙｉｇｔｔｏｓｏｆｗａｅｄｓｇｎｎｓＡｌｉｌｄｄｏｎ
优越，易于移植，但均属于商业操作系统，需支付昂贵的版税．另外值得一提的两个优秀的自由软件操作系统是ｕｏＣｓ和嵌入式Ｌｎｘ它们也具有相当好的性能，源代码开放，费．上这些操作系统大多都有ｉｕ，且免以完善的开发环境和工具，容易用到３很２位机的软件开发中，由于引入了多任务的思想，而大大减低了嵌从
随着后ＰＣ时代的到来，入式产品的功能越来越复杂，了降低开发难度，很多嵌入式产品中已嵌为在经广泛采用了实时多任务操作系统（ＯＳ，入式ＲＯＳ也成为了当今的计算机领域的研究热点．ＲＴ）嵌Ｔ目前较流行的３２位嵌入式实时多任务操作系统主要有ＶｘｒｓＯＮＸ、ＲＴＸ、ｃｕ等，些操作系统性能ｗｏｋ、ＶＮｕｌｓ这ｅ

Nucleus嵌入式实时操作系统

目录一、M entor Graphics ESD公司简介二、N ucleus操作系统的特点三、源代码操作系统的优势四、Nucleus操作系统开发环境的配置五、Nucleus的网络浏览器（WebBrowse）介绍六、Nucleus操作系统的应用领域及在国内外的用户七、Nucleus操作系统的成功案例1、Nucleus操作系统在通讯设备上的应用●以Nucleus操作系统为核心的路由器方案2、Nucleus操作系统在消费类电子产品上的应用●Nucleus操作系统和MPC860平台开发机顶盒●N ucleus操作系统与ARM7构成POS系统●N ucleus操作系统与ARM7构成PDA3、Nucleus操作系统在医疗仪器上的应用4、Nucleus操作系统在电力系统上的应用5、Nucleus操作系统在美国军方的应用举例一、Mentor Graphics ESD公司简介●公司全称：Mentor Graphics Embedded Software Division●Mentor Graphics Group成立于1981年，全球雇员超过4000人，为全球领先的EDA工具提供商；ESD是Mentor Graphics公司内专注于嵌入式开发工具的部门，产品包括:Nucleus RTOS, CodeBench IDE, Inflexion UI Design Tools等，全球雇员超过200人；●ESD总部美国Alabama州的Mobile●在美国的加利佛尼亚，德克萨斯，马塞诸塞，佛罗里达以及田纳西等设有分支机构●在英国、法国和德国设有分支机构●在日本、韩国、澳大利亚、台湾、中国、意大利和俄罗斯等国设有代理商●1990年推出Nucleus实时多任务操作系统●1993年成为MOTOROLA推荐的四大RTOS厂商之一●1994年推出全球唯一的MNT虚拟开发平台●1994年推出全球唯一的VNET网络化虚拟平台●1994年成功地推出Java和RTOS产品●1995年成为全球第一大源代码RTOS厂商●1996年选定旋极科技公司为其中国大陆及香港地区独家代理商二、Nucleus PLUS的特点：Nucleus PLUS 是为实时嵌入式应用而设计的一个抢先式多任务操作系统内核，其95％的代码是用ANSIC写成的，因此非常便于移植并能够支持大多数类型的处理器。

国产天脉1型操作系统的嵌入式软件开发配置

国产天脉1型操作系统的嵌入式软件开发配置张斌(陕西宝成航空仪表有限责任公司研发中心,宝鸡721006)摘要:本文介绍了中航631所研制的天脉1型嵌入式实时操作系统,分析了天脉1型操作系统及相关平台的配置方式㊂针对M S L层及O S层特点,在P1013硬件系统上实现了天脉1的配置和工程应用㊂应用结果表明,基于天脉1型操作系统的嵌入式软件具备强实时㊁稳定性高并支持多任务的特点,能够提高武器装备质量㊂关键词:天脉1操作系统;嵌入式;M S L配置中图分类号:T P319文献标识码:AE m b e d d e d S o f t w a r e C o n f i g u r a t i o n o f A C o r e O S1.X O p e r a t i n g S y s t e mZ h a n g B i n(A V I C S HA N X I B A O C H E N G A V I A T I O N I N S T R UM E N T C o.,L t d.,B a o j i721006,C h i n a)A b s t r a c t:T h e A C o r e O S1.X e m b e d d e d r e a l-t i m e o p e r a t i n g s y s t e m i s i n t r o d u c e d i n t h e p a p e r.T h e c o n f i g u r a t i o n o f A C o r e O S1.X o p e r a t i n g s y s t e m a n d r e l a t e d p l a t f o r m s a r e a n a l y z e d.A c c o r d i n g t o t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f M S L l a y e r a n d O S l a y e r,t h e s y s t e m i s i m p l e m e n t e d o n P1013h a r d w a r e s y s t e m.T h e e n g i n e e r i n g r e s u l t s s h o w t h a t t h e e m b e d d e d s o f t w a r e b a s e d o n A C o r e O S1.X o p e r a t i n g s y s t e m h a s t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f s t r o n g r e a l-t i m e,h i g h s t a b i l i t y a n d m u l t i t a s k s u p p o r t,w h i c h c a n i m p r o v e t h e q u a l i t y o f w e a p o n e q u i p m e n t.K e y w o r d s:A C o r e O S1.X o p e r a t i n g s y s t e m;m e a s u r e m e n t o f r e l a t i v e l e v e l;M S L c o n f i g u r a t i o n0引言嵌入式实时操作系统是管理嵌入式计算机软件/硬件资源㊁为应用软件提供运行平台的核心基础软件㊂在我国的航空装备上曾经大量使用了国外的商用操作系统(如V x W o r k s等),但是由于不掌握核心技术,难以发现和消除这些系统中可能存在的安全隐患,对国家和航空装备的安全性造成严重的影响㊂因此,嵌入式实时操作系统国产替代势在必行㊂天脉1型嵌入式操作系统(简称天脉1,英文名为A C o r e O S1.X)是中航工业西安航空计算所研发的针对航空应用需求设计的机载嵌入式实时操作系统,能够完全满足机载环境所提出的强实时㊁高安全㊁高可靠㊁高确定㊁可裁剪㊁可升级等特殊要求㊂目前,天脉1型嵌入式操作系统已在我国多型军㊁民用航空装备上广泛应用㊂本文介绍了天脉1型操作系统在P1013硬件系统上的配置方法㊂1天脉1操作系统简介天脉1操作系统(A C o r e O S)采用C语言与汇编语言开发,按照G J B和D O178B进行研发测试,是一款面向多任务应用的强实时性嵌入式操作系统,能够协助用户管理嵌入式系统硬件资源,降低应用软件开发难度㊂A C o r e O S操作系统具有以下突出特点:①强实时性:其内核可抢占㊁中断可嵌套㊁优先级抢占㊁防止优先级反转㊁中断响应快速;②可靠性:其基于MMU存储保护设计㊁提供错误接管机制㊁按照A级软件研制;③可维护性:其采用模块化㊁层次化结构,接口符合标准;④兼容性:提供V x W o r k s兼容包,支持C/C++语言,提供符合P O S I X接口的运行时库;⑤适用性:支持国产处理器㊁支持常用功能组件(如图形组件㊁文件系统㊁运行时库),支持系统级调试;⑥支持硬件层抽象,能够实现M S L软件与操作系统软件间的分离,通过修改M S L软件可将操作系统移植到同系列㊁不同处理器结构上,M S L软件可配置㊁可裁剪㊂天脉1型操作系统依据A S A A C标准所定义的三层软件架构设计而成,包含模块支持层(M S L)㊁操作系统层(O S L)及应用层(A L)㊂三层软件结构独立,相互分离,系统组件可配置㊁可裁剪,提供灵活的空间配置㊁内存配置,开发人员可根据硬件特点进行针对性开发设计㊂通过分层设计实现各层软件之间的分离,解决了操作系统在不同图1 天脉1操作系统三层结构硬件平台的可移植性㊁硬件设备升级和应用软件可重用的问题㊂基于天脉1操作系统开发的软件结构图如图1所示㊂2 M S L 配置模块支持层(M S L )用于在天脉系列操作系统中将硬件层抽象,形成独立可运行部分,为上层操作系统内核提供硬件操作访问接口㊂M S L 配置包含处理器配置㊁组件配置㊁设备配置及空间配置,如图2所示㊂对于每一个配置项,其右边均有其属性选择项,开发人员可根据当前硬件环境通过下拉菜单或手动输入边界范围配置各类属性㊂图2 M S L 配置组件图2.1 B S P 包修改板级支持包(B o a r d S u p p o r t P a c k a ge ,B S P )需在购买天脉1时配套购买,P 1013的B S P 为P P C e 500系列㊂B S P 包括启动代码与驱动代码,启动代码为汇编指令,主要为初始化e 500v 2C P U 核心㊁关闭c a c h e㊁初始化堆栈以及代码段重定位,为之后运行C 程序创建环境㊂B S P 包另外一部分为驱动代码,包括串口㊁网络㊁定时器㊁存储等㊂2.2 配置运行空间运行空间指程序在R AM 中的运行空间,以及各个段的划分保证程序的运行㊂在天脉操作系统中,需要分别配置M S L 以及O S 的内存空间㊂首先打开M S L 配置(m s l .c f g ),在空间配置的S D R AM 中配置物理起始地址为0,大小为0x 10000000,虚拟地址与物理地址一致,属性为MM _D E F A U L T _A T -T R ㊂该段空间指定了M S L 与O S 在内存中的运行空间㊂在M S L 配置完成后,打开M S L 的内存配置(后缀为m t p 的文件),配置R AM 分区起始地址为0,大小为0x 10000000,这段地址必须在M S L 空间配置的S D R AM范围内㊂v e c t o r 段装入地址改为0x 01000000,指示向量段的起始位置㊂H E A P 大小为0x 0C 000000,起始地址为0x 04000000㊂b o o t r o m 的起始地址改为0x 01000000(与向量段保持一致)㊂需要注意向量段的大小要至少大于0x 4000㊂v e c t o r 段㊁d a t a 段㊁b s s 段㊁H E A P 段的总和要小于等于R A M 分区㊂2.3 配置F l a s h 设备在M S L 配置中,设备下的存储设备上右键点击新建ңF l a s h 设备,在新建出来的F l a s h 设备上右键点击新建,选择S 29G L 512P 并设置参数.2.4 配置映像描述文件与R O M 空间映像描述文件是M S L 通过F l a s h 驱动写在F l a s h 上的一小段数据,记录了M S L ㊁O S 以及A P P 的加载㊁固化地址㊁映像大小等信息,当M S L 运行后会检测在指定的地址上是否存在映像描述文件,如果不存在,则在指定地址上写描述文件;如果存在,则检测描述文件的内容;如存在O S 已经被固化的信息,则会自动从描述文件记录的地址读取O S 并运行,A P P 也是同理㊂映像配置参数图如图3所示,基本参数一栏中指定了映像描述文件的地址,R OM 空间指示除M S L 外其余映像的固化空间,L o a d 空间指示A P P 在R AM 中的运行空间㊂图3 映像配置参数图2.5 配置串口串口使用的是S T 16552标准串口,代码位于$(M S L _T A R G E T )/m s l /b o a r d /p p c /p1013/d r i v e r /s e r i a l /s t 16552.c ,另外在$(M S L _T A R G E T )/m s l /b o a r d /p p c /p 1013/i n c l u d e /pl a t f o r m.h 中,将C C S B A R 的宏值改为0x F F 700000㊂串口的波特率㊁数据位㊁停止位㊁校验模式㊁通信模式的配置在m s l .c f g 下的设备ң串口控制器ңST 16552ңC OM 1在S T 16552上右键点击,新建ң串口,添加第二路串口并设置参数即可㊂串口配置如图4所示㊂图4 串口配置图2.6 配置网络M S L 下网卡相关配置在M S L 配置ң组件ң目标机代理ң设备配置,I P 与端口的配置在M S L 配置ң组件ң目标机代理ң通信配置ңU D P 通道㊂网络配置如图5所示㊂图5 网络配置图注意:M S L 下的网络协议栈只包括最基本的网络收发以及p i n g 命令所用的I C M P 协议,T C P 与U D P 通信无法使用㊂2.7 下载并运行M S L完成以上基本系统配置后,在工程上点击右键选择构建项目,编译生成的可执行程序位于$(W o r k s p a c e )/$(M S L _T A R G E T )/p1013_r o m _b u r n 目录下㊂将M S L 的I P 设置为与开发机器同一网段㊂目标机连接串口与网口,打开串口助手,上电后在倒计时的时刻输入空格键后,输入 s t o p 进入u b o o t ㊂设置u b o o t 下I P :s e t i p a d d r 10.10.6.122;设置t f t p 服务端I P :s e t s e r v e r i p 10.10.6.28;保存环境变量改动:s a v e e n v ㊂u b o o t 下I P 尽量设置为与M S L 的I P 不同,否则可能导致M S L 运行后无法连接目标机㊂设置完毕后下载m s l .b i n 到内存0x 1000000地址中并运行:t f t p 1000000m s l .b i n ;go 1000000下载地址应当与M S L 内存配置中v e c t o r 段的装入地址一致,否则无法运行M S L ㊂当看到 M S L f o r A C o r e O s以及I P 地址等信息后,表示M S L 启动成功㊂M S L 启动图如图6所示㊂图6 M S L 启动图3 O S 配置A C o r e O S 配置包括内核㊁目标机代理㊁系统时间㊁设备管理组件㊁F A T 文件系统㊁大容量文件系统㊁主机文件系统等与操作系统运行参数及功能组件相关的配置㊂O S 配置定义了操作系统内核组件,以可配置组件方式向开发人员提供操作接口㊂同时,O S 配置定义了应用任务的部分属性㊂4 文件系统的配置文件系统的配置主要为在M S L 下的D F L 设备配置与O S 配置下的F A T 文件系统组件配置㊂首先打开M S L 配置,在设备下的存储设备菜单上点击右键,选择新建ңD F L 设备,在D F L 设备上右键选择新建ңn o r f l a s h 设备,配置大小等参数㊂文件系统配置如图7所示㊂图7 文件系统配置图此处的起始地址指文件系统在F l a s h 设备上的起始地址,大小指示文件系统在F l a s h 上占用的大小㊂在M S L 下添加完D F L 设备后,打开O S 配置,在A C o r e O S 配置上右键选择新建ңF A T 文件系统,在生成的F A T 文件系统子菜单上点击右键选择新建ң设备信息表,再设备信息表上右键选择新建ң设备信息,随后修改其中的相关参数㊂F l a s h 设备配置如图8所示㊂图8 F l a s h 设备配置图需要注意以下几点:①设备信息表中的设备名需要与M S L 配置下D F L设备名保持一致,否则无法创建文件系统㊂②设备类型中的值0x 50表明文件系统建立在F l a s h 设备上,如果为R a m d i s k 文件系统,此处应为0x F 8㊂③当设备第一次加载文件系统组件时需要将格式化选项设置为t r u e,运行系统时格式化需要耗费一段时间,等待格式化完成并且系统启动成功后,再次运行系统可以将格式化选项设置为f a l s e ,无需再次格式化;如果修改了文件系统的其他配置(如起始地址或起始盘符)后,同样也需要执行一次格式化,才可使修改后的配置生效㊂5 结语本文介绍了国产天脉1操作系统的特点,详细描述了基于P 1013硬件系统B S P 包开发㊁M S L ㊁O S L 以及文件系统的配置,对基于相似硬件系统开发国产天脉1操作系统应用具有一定的借鉴意义㊂参考文献[1]天脉技术白皮书,2020.[2]A C o r e O S 机载嵌入式实时操作系统参考手册,2017.[3]A C o r e O S 机载嵌入式实时操作系统程序员手册,2017.[4]李向东,徐宁.基于国产天脉1型操作系统的嵌入式软件开发配置[J ].信息通信,2016(12):162164.张斌(高级工程师),主要从事嵌入式系统软件设计和惯性导航技术研究㊂(责任编辑:薛士然收稿日期:2020-11-02)C I T E 2021圆满闭幕:把脉产业方向,共绘发展蓝图4月11日,第九届中国电子信息博览会(C I T E 2021)在深圳会展中心圆满收官㊂本届博览会以创新驱动高质量发展为主题,现场有超1500家参展商,发布了近万件新产品㊁新技术,全方位㊁多角度展示了电子信息产业的最新发展成果㊂同时,博览会期间还举办了近100场同期活动,吸引了超过10万名专业观众到场参观,500多万观众网上观展,共有500多家媒体参与了宣传报道㊂本次展会的重点包括:5G+各种应用(物联网㊁智慧生活㊁车联网㊁工业互联网),信息技术创新应用,超高清显示技术以及大数据存储等㊂在为期3天的博览会期间,还特别举办了 1+5+N 系列重要活动,涵盖5G+产业㊁信息技术创新应用㊁显示技术㊁基础电子和I C 技术㊁大数据技术五大分论坛及其他行业活动,包含中国电子信息博览会开幕论坛㊁2021中国(深圳)5G 峰会㊁中国工业互联网产业发展论坛㊁2021中国车联网大会㊁第三届中国智慧家庭高峰论坛㊁首届信息技术创新应用产业大会㊁2021中国国际显示产业大会㊁2021深圳国际大数据与存储峰会㊁首届中国基础电子元器件产业峰会等在内的近百场论坛活动㊂论坛邀请了中国工程院院士沈昌祥㊁中国科学院院士尹浩㊁美国医学与生物工程学院院士潘毅㊁国际欧亚科学院院士赵生捷㊁瑞典皇家学院院士L a r s S a m u e l s o n㊁京东方科技集团股份有限公司副总裁齐铮等专家学者㊁企业代表,聚焦电子信息技术发展㊁人工智能㊁可信计算㊁智能终端㊁新型显示材料等电子信息产业热点话题各抒己见,共同探讨电子信息产业未来㊂2021年是我国十四五规划开局之年,以科技创新推动产业升级,推动经济持续高质量发展,已成为这个时代的大趋势㊂于2013年创办的中国电子信息博览会,至今已走过9年的发展历程㊂自创办以来,每年都会展现信息技术的最新成果,从底层新兴技术推动产业变革,赋能实体经济,推动社会转型升级㊂目前,中国电子信息博览会已成为在国际上具有高度影响力的信息科技高端交流平台,不仅为电子产业的快速发展做出了积极㊁巨大的贡献,更是成为了引领产业未来发展的一大风向标㊂。

基于ReWorks操作系统的实时多任务程序设计

一
中国新技术新产品一５３—
Ｑ１盟Ｑ：Ｑ（２
信息技术
ＣｈｉｎａＮｅｗＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓａｎｄＰｒｏｄｕｃｔｓ
基于ＲｅＷｏｒｋｓ操作系统的实时多任务程序设计
董巍马云（１坤国电子科技集团公司第３８研究所，安徽合肥２３００３１；２冲国电子科技集团公司第３２研究所，上海２００２３３）
一
如何按照功能进行任务划分、任务优先级的设置、任务间通信机制的选择、中断处理程序的编写、如何在多个处理器之间进行任务的分配和采取什么样的任务调度策略等关键技术。对于多项任务的划分以及分配和调
Hale Waihona Puke 开销大；ＶｘＷｏｒｋｓ操作系统，功能强大、价格昂贵；ｐＳＯＳ操作系统，技术服务资源匮乏；ＱＮＸ操作系统，开发工具少，应用不普及；ＲｅＷｏｒｋｓ操作系统周产操作系统，它有着非常优秀的功效。ＲｅＷｏｒｋｓ是一个运行在目标机上的高性能和可裁减的嵌入式实时操作系统
（ＲＴ０ｓ），自从面世至今，它凭借着自身的优势，比如稳定性好，安全性高等等的一些优
点，被大范围的运用到很多的行业之中，比
如通信以及医疗装置等等，在我们国家有着
数量非常庞大的使用者。１关于ＲｅＷｏｒｋｓ它是一项嵌入式的实时的操作体系，有

一种可在飞控计算机上应用的嵌入式实时多任务操作系统

状况，遇到异常情况时采取一些措施。使用ＲＯＳ的另一个原因是提高开发效率，缩Ｔ短开发周期。一个复杂的应用程序可分解成多个任
（ＴＳ。ｎａ）
２采用实时多任务操作系统的必要性
在最初的实时计算机系统中，没有操作系统这个概念。为了方便用户调试，通过单任务环境下的
务程序（Ｓ的代码。在任务代码和工Ｒ中使用系统ＩＲ）ｓ调用实现与ＲＸＣ的交互，由ＲＸＣ来实现ＣＵ的ＴＴＰ
共享，实现多任务。由于Ｒ）使用信号量机制来同１
步中断，只要处理该中断内容的任务优先级得当，实时性就能保证。３１１多任务的调度．为了实现多任务的管理，ＲＸ，ＴＣ中的每一个任务必须具有任务号、优先级和自己的堆栈空问。任务具有两种状态：准备好状态和阻塞状态。ＲＸＴＣ将处于准备好状态的任务按优先级插人准备好队列等待ＣＵ的控制权。如果被插入的任务比当前运行的任Ｐ务优先级高，当前运行的任务就被剥夺ＣＵ的控制Ｐ权，被插入的任务将投入运行。任务问亦可采用时间片方式轮流占有ＣＵ资源，用户只需指定每一任Ｐ务的时间片大小，ＲＸＴＣ通过时钟中断来计算任务的运行时间，当任务的时问资源耗尽时，ＲＸＴＣ会自动进行任务切换。在ＲＸＴＣ中，除了存在静态任务，即系统投人运行时就要存在的任务外，还可以刨建动态任务，也就是要根据系统运行时发生的事件来确定其存在性的任务。ＲＸ有一个特殊的静态任务ＴＣＮＬＬＡＫ，它和Ｃ程序的ｍａｎｖｉ函数相对应，：ＴＳＬｉ（ｏｄ）在系统投人运行时首先被运行，具有最低优先级，且永远不被阻塞。当系统中别的任务都处于阻塞状态。Ｐ的控制权便交给了ＮＬＴＳ。它将一直运ＣＵＵＬＡＫ行到别的任务进人准备好队列获得控制权ＲＸＴＣ中与任务调度有紧密联系的是信号量机制。一个信号量往往与应用系统中的一个事件相联系。它是一个

基于实时操作系统T-Kernel的多任务软件设计

ｔｓｋ调用，使任务进入到了ｓｓｅｄ状态。ｕｐｎ在ＴＫｒｅ中，为了进行任务管理，Ｏ需要的主要信息 —ｅｌｎＳ
包括ＴＳＡＫＩＤ，ＴＳＡＫ状态，ＴＳＡＫ优先度等都被保存在ＴＳＡＫ
ＣＮＲＬＢＯＫ即ＴＢ中。ＴＳＤ在进行任务相关的系ＯＴＯＬＣＣＡＫＩ统调度发行时使用。ＲＯＴＳ对于任务的管理就是通过对任务
ＴＢ的管理来实现。Ｃ
要求，例如一些定周期动作的功能或动作，比如定期更新显
示信息和电源系统的监测等。综上所述，对于此款播放器软件，主要分成如下几个任
务，如表１示。所表１任务列表
序号务任ｌＩｉａｎｔＩｉ任务描述进行系统的初始化
服务子程序共同完成。任务与任务之问、任务与中断服务子
程序之间必须协调动作、互相配合。如果有多个任务访问共享资源而不使资源被破坏，或者一个任务需要将某个任务已经完成的情况通知另外一个或多个任务，任务之间就需要互相进行通信：
ＡｂｔａｔｔｏｆｄｓｎｆｒｍｕｉｔｓｓｓｆｒｓｒｓａｃｅｎｔｉｐｐｒＦｒｔ，ｔｅｂｓｃｆｒａｉｐｒｔｇｓｒｃ：Ａｍｅｈｄｏｅｉｏｈ－ａｋｏｔｅｉｅｅｒｈｄｉｈｓａｅ．ｉｌｈａｉｓｏｅｌｍｅｏｅａｉｇｗａｓｙｔｎｓｓｅＴ— ｅｎｌｓｉｔｄｃｄｉｃｕｉｇｔｅｔｓｎｇｍｅｔｔｅｍａａｅｎｆｓｎｈｏｉａｉｎａｄｃｍｍｕｉａｉｎａｄｙｔｍＫｒｅｎｒｕｅ，ｎｌｄｎｈａｋｍａａｅｎ，ｈｎｇｍｅｔｏｙｃｒｎｚｔｎｏｉｏｏｎｃｔ，ｎｏｔｅｉｔｒｕｔＳｃｎｌ，ａｉｇＴ－ｒｅ－ａｅｏｔｒｅｉｎｏｅｐａｅｒｅａｌ，ｉｄｓｒｂｓｈｗｔｅｉｎｍｕｔｈｎｅｒｐ．ｅｏｄｙｔｋｎＫｅｌｂｓｄｓｆｎｗａｅｄｓｇｆｈｌｙｒｆｘｍｐｅｔｅｃｅｏｏｄｓｇｌ — ｔｏｉｉｔｓｏｗｒ，ｓｃｓｔｅｔｓｉｉｉｎｆｔｅｓｆｒｎｈｅｉｎｏｌ — ｒｇａａｋｓｆａｅｕｈａｈａｋｄｖｓｏｏｈｏｔｅａｄｔｅｄｓｇｆｍｕｔｐｏｒｍｍｉｇｔｗａｉｎ．Ａｎｔｌｓ，ｔｉｐｐｒｄａａｔｈｓａｅｉｔｄｃｓｓｆｒｅｅｏｍｅｔｘｅｅｃｎｋｓａｓｍｍａｙｎｒｕｅｏｔｅｄｖｌｐｎｐｒｎｅａｄｍａｅｕｏｗａｅｉｒ．

基于VxWorks的实时多任务软件设计

设置任务的优先级，号量的使用和中断处理程序的编写等必须考虑的若干关键问题，实时软件的设计有很信对大的借鉴意义。关键词：嵌入式系统，时操作系统，务优先级实任
１引言
入式操作系统，进行交叉开发。嵌入式实时操作系
统及其软件交叉开发环境对开发安全可靠的高性
能复杂的嵌入式软件系统起着非常重要的作用。ＶＷｏｋ作为一个运行在目标机上的高性能、ｘｒｓ可裁减的嵌入式实时操作系统（ＴＳ—Ｒａ —ＴｍＲＯｅｌｉｅ
特别是最近两年，ＶＷｏｋ操作系统越来越多地占ｘｒｓ据了国内嵌入式应用市场。
２嵌入式系统的特点
运行在目标机上的高性能、可裁减的实时操作
系统。
（）ＴｒａｏＩＥ２ｏｄｎＤ
运行在主机上的一个集成开发环境。（）连接主机和目标机的多种通信方式３主机和目标机间的通信方式包括以太网、串口线，Ｅ或ＲＩＣＯＭ仿真器等四种。
维普资讯
２０第１０２年０期
微电子学与计算机
６３
基于ＶＷｏｋ的实时多任务软件设计ｘｒｓ
ＤｅｉｎｏａｓｇｆＲｅｌ—ＴｉｌｉａｋＳｏｔｒｓｄＶｘｏｋｍｅＭｕｔｔｓｆｗａｅＢａｅＷｒｓ

嵌入式软件开发技术与方法 PPT课件

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8-bits 16-bits 32-bits 64-bits Special
Programming Languages
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70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
Assemble C language C++
Java
language
1998-99 1999-00 2000-01
28
软件仿真开发环境
嵌入式软件开发人员只需要了解所使用的编程语言、编译器及其使用方法、操作系统系统 API接口及系统函数，就可以实施并完成嵌入式软件的程序设计，生成虚拟机环境下可运行的可执行程序。
可以在宿主机环境下查看到运行的结果，进行运行结果的分析，并反复进行软件的调试，最终生成一个认可的可执行软件。待时机条件具备时安装到目标机上运行。
与动态连接库或运行时库进行链接，生成一个可执行程序，作为文件存放在磁盘上。运行：通过操作系统的加载程序，将可执行文件从磁盘加载到内存，运行。桌面系统可运行许多程序，可快速容易地加载运行。
19
如何构建嵌入式应用程序-2
嵌入式系统软件
工具软件组件过程：编译器或汇编器产生一个或多个目标文件，
29
实时软件分析设计方法
嵌入式实时软件系统的生命周期分为以下几个阶段：需求分析与详细说明：对系统功能及性能的需求进行
描述。系统设计：任务分解, 定义任务间接口关系。任务设计：按模块方式设计每个任务，定义模块间接
口。模块设计与实现：完成每个模块的详细设计、编码和
单元测试。任务与系统集成：任务单独运行及并发运行调试，查

嵌入式实时多任务操作系统的特征介绍

嵌入式实时多任务操作系统的特征介绍引言：适逢公司进行通用计算平台的硬件基础研究，在此硬件平台之上，必要引入通用的软件平台。

为此，操作系统无疑是最佳的选择。

在德国十二套软启动项目中，远程IO控制机的软件设计成功引入了实时多任务操作系统μC/OS—II, 本文结合作者的工作成果，针对μC/OS—II将嵌入式操作系统的基本特征和原理进行简单的描述，并对大家所熟知的实时特性概念进行简要的抛析。

嵌入式实时操作系统在国外在上世纪60年代便已发展，至今已有不下百种产品。

从在商业领域取得巨大成功的两个突出代表VxWorks和QNX；到开源并广泛传播的Linux；以及由知名公司所推出的WINCE等；再到由个人之力发展至今的μC/OS，每种操作系统皆有其自身的特点及所专长的应用领域，但同时作为嵌入式的实时多任务操作系统又有其共同的特征，以下将结合实际工作中所用到的μC/OS—II为大家进行简单的介绍。

首先，操作系统作为用户应用程序同系统硬件之间的接口，承担着系统全部软、硬件资源的分配、工作调度、控制协调并发活动的重任。

如图1所示为包含操作系统的软硬件体系结构。

图1比较于传统的PC机操作系统，除具有任务调度、同步机制、中断处理、文件功能外，嵌入式实时操作系统还具有如下几个主要特点：◆可裁减性，嵌入式系统开发所特有的一点便是具有有限的存储空间。

面向不同硬件资源的情况下，操作系统具有自身可裁减的特性，以适应系统的存储容量，以μC/OS—II为例，最小可将代码量裁减到2K+。

◆实时性，于军事及高端工业领域发展起来的嵌入式操作系统，系统所处运行环境极为复杂，要求极为苛刻。

对于外部的激励，操作系统能够及时的做出响应，来保证系统的可靠运行。

◆可移植性，操作系统作为通用型的软件平台，必要面对不同厂家、不同硬件架构的处理器平台。

因此为保证自身的可重用特性及兼容性的特点，操作系统多可进行移植，来适应不同处理器的硬件架构。

以μC/OS—II为例，在四款主流IP核PowerPC、ARM、MIPS和X86上皆可进行移植。

实时操作系统的相关概念资料

者加入被选择的服务，新的或者修改的服务影响限制在系统的一个子集，进一步地，修改不需要建立一个新的内核。
移植性(Portability)：
在微内核结构中，所有与特定处理机的
代码仅仅存在微内核中，因此，需要将这个
系统移植到新的处理机需要作的变化可以尽
可能地少。
可靠性(Reliability)：
高优先级任务高优先级任务
低优先级任务低优先级任务
（3）优先级倒置之二当低优先级的任务向高优先级的任务发送消息时，高优先级的任务不能运行，直到低优先级的任务发送消息后才能运行。没有必要分为两个任务，应该使高优先级的任务直接调用子程序即可。
高优先级任务高优先级任务调用
嵌入式实时系统软件的基本特征
具有高速处理、配置专一、结构紧凑和坚固
可靠等特点的实时系统，相应的软件系统应是一种别有特色、要求更高的实时软件。
实时软件的主要要求
1、实时性 2、有处理异步并发事件的能力 3、快速启动、出错处理和自动复位功能 4、嵌入式实时软件是应用程序和操作系统两种软件的一体化程序。 5、嵌入式实时软件的开发需要独立的开发平台

八十年代后期，国外提出了微内核 (microkernel) （如图
5.2.2）的思想，即将传统操作系统中的许多共性的东西抽象出来，构成操作系统的公共基础，即微内核，真正具体的操作系统功能则由构造在微内核之外的服务器实现。这是一种机制与策略分离的开放式设计思路。在理论上，这种方法提供了高度的灵活性、模块性和可移植性。
宿主机
目标机

按确定性来分嵌入式实时系统
硬实时
系统对系统响应时间有严格的要求，如果系统响应时间不能满足，就要引起系统崩溃或致命的错误。

Nucleus介绍

传统单任务执行 A single task
stack
/* A function to do something */ void do_something() { ….. }
任务调度执行
/* Main control of program */ main() { do_something(); }
多任务模式
Task Y
任务间通信
Queues/Pipes
容纳多条消息定长或变长用来传送多条消息 Queue消息长度以长字为单位，Pipe以字节为单位。
Task X
Task Y
任务间同步
任务间同步 - 任务间同步控制 Semaphores-信号量（旗语） Events -事件 Signals -信号（软中断）
°custom- 如中断向量表 (.vectors) °.code -代码段 °.data - 初始化数据段 °.bss - 未初始化数据段
.vectors .code
循环调度
.data(initialized ) .bss(uninitialized)
RTOS的基本概念
什么是任务什么是任务（Task）？ A task is a semi-independent program segment with a dedicated purpose
任务是具有特定目的的半独立的程序段任务是Nucleus中最常用的应用程序处理线程
任务的属性
状态、优先级、时间片、堆栈、程序指针、寄存器……
任务的属性
状态 Ready - 就绪，等待执行. Running - 正在执行. Suspended - 挂起，等待特定的事件触发. Finished - 已完成处理.

MCGS嵌入版说明书

目录第一部分用户指南第一章系统介绍...................... 错误!未指定书签。

1.1MCGS嵌入版概述.................. 错误!未指定书签。

1.2嵌入版与通用版的异同............ 错误!未指定书签。

1.3MCGS嵌入版组态软件的体系结构.... 错误!未指定书签。

1.4MCGS嵌入版组态软件的系统需求.... 错误!未指定书签。

1.5MCGS嵌入版的安装................ 错误!未指定书签。

1.6MCGS嵌入版的运行................ 错误!未指定书签。

1.7关于多CPU嵌入版组态软件........ 错误!未指定书签。

第二章快速入门...................... 错误!未指定书签。

2.1工程简介........................ 错误!未指定书签。

2.2创建工程........................ 错误!未指定书签。

2.3制作工程画面.................... 错误!未指定书签。

2.4定义数据对象.................... 错误!未指定书签。

2.5动画连接........................ 错误!未指定书签。

2.6设备连接........................ 错误!未指定书签。

2.7编写控制流程.................... 错误!未指定书签。

2.8 报警显示...................... 错误!未指定书签。

2.9 报表输出...................... 错误!未指定书签。

2.10 曲线显示..................... 错误!未指定书签。

2.11 安全机制..................... 错误!未指定书签。

第三章组态过程...................... 错误!未指定书签。

嵌入式系统软件开发工具

＾网络与主机通讯部件、可选择的ＶｓｎＶＥＴ３Ｋ或１８ｉｏＥＮ２ｉ２Ｋ事件跟踪系统。Ｖｓｎｒｂ是紧缩的低成本的ＢＭ／ＴＧ控制部件，ｉｏＰｏｉｅＤＪＡ
ＦＤＨＣＰ、ＮＡＴＯＳ什ＰＦ、ＷｅｅｖｒＳｅｂｒｅ、ＮＭＰ／Ｖ３Ｖ１
，ＭＦｒｍｅｌ１Ｓ７Ｖ５ＭＰＳＴＮ／ＩＣＭＩａＲｅａＳＬＭＯＳＰ
面向ｃ＋＋的视窗风格的图型库、ＥＦａｈＰＭＣＡＣ — Ｉ／ｌｓ／ＣＩ／ＤＤＲＭ文件系统和小型嵌人式浏览器。Ｏ
６３８６／４／５．Ｍ４ＸＪＧ式调试Ｘ０／２０７０７０ＩＸＴＡ方ＢＲＡ１ＹＲＤ
支持ＡＲ／ＴＧＭｏＲｒＩＥ式调试ＭＴ９ＪＡ／ｎｏ／Ｃ方｝成熟ＣＣ＋与语言技术／＋
嵌入式微处理器开发系统
ＥＴ的嵌人式檄处理器开发系统支持Ｍｏｏｏａ司的Ｓｔｒｌ公ＰｗｅＰ６３Ｘ、ＣｌｆｅＣＵＳｏｒＣ、８ＸｏｄｉＰＥＴ产品线包括支持全ｒ仿真的ＶｓｎＣ、成本的ＶｉｏｒｂｉｏｌＥ低ｉｓｎＰｏｅ仿真器、试器ｉ调和目标板。 ’
高可靠性的ｖＴＸ内核唯一通过ＦＲＡＡＲＴＡ／Ｏ— ＣＤ
丰富多样，可显示复杂的数据结构，队及链表等基于指针的
结构。最后，一个功能强大的宏语言帮助你进行自动测试。ＸＡＹ支持多种ＲＳ和ＥＴ、ＨＡＲＴＯＳＰ、ＲＭ在线仿真器和仿真探头ＸＡＹＳ￣ｔａＸＲｎｔｒＲｌｃｒ，ＡＹＭｏｉ支持以太网、串口。２ｏＸＡＹＳｍｕａｏＲｉｌｔｒ支持Ｐ／Ｉ宿主机环境的纯软ＣＵＮＸ件指夸仿真ＸＡＹＢＲＤＭ支持Ｍｏｏｏ８Ｘ８ｔｒｌ６３Ｘ．ＸＸ．ＭａＩＢ５Ｘ，ｏｄｍ的１Ｍ方式调试ＸＹＯＣＸＣｌｆｉ３ＤＲＡＤ支持Ｍｏｏｏｔｒｌａ

嵌入式Linux多任务实时调度算法及应用研究

假设有ｎ个相互独立任务，每个任务的执行时间小于其时间限制（ｅｄｉ）ｄａｌｅ，只要满足下式，就能保证每个任务都ｎ能够被调度：，１
以下的几个方法来实现的：系统中断体系、软件中断处理算法、实时调度算法、实时应用程序接口（多进程、多线程机制和其它机制如信号、管道、共享内存等）。
张胜（州白云山和记黄埔中药有限公司广东广州５０１）广１５５
【摘要】本文论述了实时嵌入式Ｌｎｘ的实现机制，详细讨论了实现实时的两种方法：一种是硬件和软件相结合的中断机ｉｕ
制，另一种是实时调度机制和各种实时算法。
【关键词】嵌入式Ｌｕ；实时；软实时；中断；实时调度ｉｘ硬ｎ
ｍｅｈｎｓａｄｅｃｅｌｔｇｒｍ．ｃａｉｍｎａｈｒａ－ｉａｏｉｍｅｌｈｔＫｅｒｓｙｗｏｄＥｍｂｄｅｉｕ；ｔｒｙａｄｈａｔｙｗｅ；Ｓｆｒａ— ｉ；ｎｅｒｐ；ｅｌｔｉａｃｅｄｄＬｎｘＳｕｎｅｈｈｎｏｔｅｌｔｄｌｍｅＩｔｒｕｔＲａ－ｉｄｓｔｈｍｅｐ
中图分类号：Ｒ１．Ｔ３６３８Ｐ１６文献标识码：Ａ文章编号：１０ — ６３（０８３０４ — ３０６２５２０）０ — ０８０
ＡＬＧＯＲＩＴＨＭＡＮＤＡＰＰＩＬＣＡＴＩＯＮＳＴＵＤＹ０ＦＥＭＢＥＤＤＥＤＵＮＵＸＭＵＬＩＤＵＴＹＴ— ＡＮＤＲＥＡＬＴＩＥＤＩＡＴ — ＭＳＰＣＨ

基于认知的实时多任务操纵员支持系统开发

出现异常的原因或故障类型。核电厂的警报信息和状态参数将作为诊断规则的输入条件。诊断规则一般可以表述为：
如果异常现象是，则原因是Ｊ，；如果根据
已有的信息成功判断出系统异常或故障的原因，则按处理规则操作。处理规则一般可以表述为：
如果异常或故障的原因是ｊ，，则执行ｚ；如果执行规则规定的动作之后问题得到了解决，核电厂恢复到了正常状态，则操纵员的认知转为技能型。如果问题并没有解决，并且没有任何可用
中图分类号：Ｔ３１Ｌ６文献标识码：Ａ
１引言三哩岛事故后，各核电发达国家相续开展了
操纵员运行支持系统的研发工作。美国俄亥俄州立大学基于层次结构方法，采用面向对象的开发技术开发了操纵员指导系统ＯＳＪＡ【；日本东芝公
２１操纵员Ｓ．ＲＫ认知模型
的或恰当的规则判断核电厂目前的状态时，操纵员的认识模型就转换到知识型认知过程。一般情况下首先采用的策略就是试图在既有规则库中寻找与当前装置状态相似的规则。如果成功则回到规则型认知，执行规程动作；如果仍然无效，操纵员则必须应用核电厂系统结构、功能及其它深层次知识，从第一定律或维护核安全等方面出发
图形分析（ＴＦＡ）等可靠性分析技术，开发了集成化操纵员决策支持系统ＩＤＬ；韩国研究人ＯＡ２
员利用基于规则的专家系统和模糊逻辑相结合的方法，开发了操纵员指导系统ＯＳｌ研究表ＡＹＳＪ３。
操纵员所完成的大多数简单、程序化和经常
性的实践操作过程都属于技能型认知过程，如正常启堆、停堆等操作任务。与之相反，当核电厂发生操纵员从未接触过的故障，如多重故障叠加时，操纵员将要面临一个陌生、复杂的异常工况；由于缺少已有经验知识的支持，此时操纵员的认知过程就属于知识型认知过程。当核电厂发生预期的单一故障时，操纵员的处理过程则属于规则型认知过程。

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键盘任务射频收发任务
射频收发触摸屏电源麦克风扬声器有线键盘
麦克风任务
扬声器任务摄像头任务触摸屏显示任务有线通信任务电源管理任务
5
任务划分的方法－设备依赖性任务的划分（2/2）
例如，车载导航系统的任务划分：
GPS信号接收
GPS 实时交通语音提示
26
自动取茶任务
信号量
信号量
n：m信号量同步
自动售茶机－多任务编程经验法则4
基于RISC芯片的多任务共享变量、中断与任务共享变量时，必
须使用volatile限定符，强制变量从内存中读取值。
例如，取茶设备必须在倒茶设备初始化完成后方能进行：
volatile int autotea_initflag = 0;
例如，放射性测量中的能谱分析仪原理框图如下：
信号输入
液晶显示屏接上位机 RS-232 串口通讯
能谱分析仪
键盘输入
15
任务/中断总体关联图－能谱分析仪
信号输入
液晶显示屏
接上位机 RS-232
能谱分析仪
键盘输入
任务/中断总体关联图
采集ISR 创建消息队列生产键盘任务创建创建能谱计算任务消费能谱显示任务消费
取茶设备初始化: 。。。 while (autotea_initflag != 1) taskSleep(100); 。。。
倒茶设备初始化: 。。。 if 倒茶设备初始化成功 autotea_initflag = 1; 。。。
27
自动售茶机－多任务编程经验法则5
中断服务程序的处理时间要短：一般应小于100微妙，如果超过1
－>打印火警记录
其中的关键功能是：对烟雾传感器的检测
7
任务划分的方法－关键任务的分离
对烟雾传感器的检测，或者封装成中断服务程序（ISR），
或者封装成足够高优先级的任务实现。
中断通信机制自动报警任务触发中断喷淋灭火任务服务烟雾通信机制传感器子保存火警任务程序通信机制打印火警任务
22
自动售茶机－任务/中断总体关联图
自动售茶机的任务/中断总体关联图如下所示：
投币ISR 系统初始化任务
创建
消息队列作业分发任务生产
创建
消息队列
创建自动消息倒茶队列任务消费自动取茶任务
创建面板显示任务消费
正在服务的热茶数量（互斥信号量）
23
自动售茶机－多任务编程经验法则1
优先级逆转分析）
任务可调度性分析出错处理及恢复设计任务代码详细设计
3
任务划分的目标
满足“实时性”指标任务数目合理
满足操作系统裁剪要求
降低系统资源需求
4
任务划分的方法－设备依赖性任务的划分（1/2）
将系统中的各类输入、输出设备、控制系统封装成任务。
例如，针对手机系统的任务划分：
11
任务划分方法－总结
任务1 设备依赖性划分任务关键任务分离紧迫任务分离
任务2 ……
任务n
数据任务分离
ISR-1 ISR-2 …… ISR-o
任务1 任务2 …… 任务P 任务的聚合
ISR-1
任务1 任务2 ……
ISR-2 ……
ISR-m
任务r
12
任务/中断优先级设计
任务的优先级安排原则如下
中断关联性关键性紧迫性
频繁性
快捷性传递性
中断的优先级安排原则如下
关键性紧迫性
频繁性
快捷性
13
任务/中断关联性分析
明确每一个任务与其他任务、中断服务程序间的关联关系，
包括：行为同步关系、资源（数据）同步关系两类。
行为同步关系，主要包括：
本任务（或ISR）的执行需要等待哪些任务（或ISR）发出的信号量或消息？本任务（或ISR）的执行可以向哪些任务（或ISR）发出信号量或消息？
void *OSQPend (OS_EVENT *pevent, INT16U timeout, INT8U *perr) { …… if (pevent->OSEventType != OS_EVENT_TYPE_Q) { *perr = OS_ERR_EVENT_TYPE; return ((void *)0); } if (OSIntNesting > 0) { /* See if called from ISR ... */ *perr = OS_ERR_PEND_ISR; /* ... can't PEND from an ISR */ return ((void *)0); } if (OSLockNesting > 0) { /* See if called with scheduler locked ... */ *perr = OS_ERR_PEND_LOCKED; /* ... can't PEND when locked */ return ((void *)0); } OS_ENTER_CRITICAL(); …… OS_EXIT_CRITICAL(); …… 30 }
16
串口ISR
信号量
能谱发送任务
能谱数据（互斥信号量）
任务可调度性分析
任务划分及优先级安排后，需要进行“任务的可调度性分
析”，以便确定是否可以在操作系统调度下正常运行。
任务的可调度性分析方法
理论分析法：如RM算法中任务可调度性分析的一个充分条件
C n （2 －1 ） i 1 T
实验仿真法：
n
1 n
CPU使用率上界
17
多任务软件开发相关错误
由于多任务开发中的缺陷所产生的问题，是嵌入式系统
开发中最难解决的问题之一，直接影响到系统的可靠性、健壮性、执行效率和可维护性。
嵌入式多任务环境下可能出现的问题包括：

划分问题：任务～中断优先级设置问题：任务～任务、任务～中断同步问题：中断～任务、任务～任务互斥问题：中断～任务、任务～任务通讯问题：中断～任务、任务～任务异常处理问题：出错与恢复、执行任务取消
毫秒，应将数据处理部分进行分离，或直接改为高优先级任务方式来执行。
例如：USB1.1协议标准的数据传输率为12Mbps，采用中断方式
进行传输，每次传输数据块64byte，每秒中断数为：
总数据传输量（12×1024×1024）÷ 每次中断传输数据量（64×8）＝24576次/秒；
中断服务时间＝1 ÷ 24576＝40.69微妙若ISR执行时间为1毫秒，它的传输速度仅为： 64×8×1000＝512000bps＝500Kbps
JOB_UNDO++ /* 11 */
25
自动售茶机－多任务编程经验法则3
信号量任务同步的规范模式：采用信号量进行ISR～任务、任务～
任务之间同步的规范模式包括：1：1、n：1、1：n；在实际应用中，n：m的信号量同步最好避免，可以采用事件机制。作业分发任务发送发送接收其他任务 n：1信号量同步自动倒茶任务发送自动取茶任务发送接收其他任务作业分发任务发送自动倒茶任务发送接收其他任务
Job_undo++
Job_undo--
正在服务的热茶数量（互斥信号量）
自动取茶任务: 。。。 /* Job_undo-- */ LDR R0, JOB_UNDO /* 10 */ SUB R0, R0, #1 STR JOB_UNDO, R0 。。。 JOB_UNDO ＝ 9
任务抢占作业分发任务
实时导航信息接收
导航语音提示电源管理任务
电源
路径规划任务
人机交互任务
路径规划
人机交互
6
任务划分的方法－关键任务的分离
“关键”功能的任务指：系统中的这种功能若不能正常实现，
将造成重大影响，因此，必须得到运行机会。
例如，超市的火警检测系统工作过程为：
烟雾传感器－>自动报警－>启动喷淋灭火－>保存火警记录
资源同步关系，主要包括：
本任务（或ISR）的执行需要等待哪些任务(或ISR)提供的数据？本任务（或ISR）的执行可以向哪些任务（或ISR）提供数据？
14
任务/中断总体关联图
当确定了任务划分后，需进一步把这些任务、中断服务程序之间
的关联关系分析清楚，可以使用系统总体任务关联图来表示。
这些任务的优先级可以安排得比较低。例如：
数据处理任务
10
任务划分的方法－任务的聚合
功能关联的任务聚合：将数据关联密切或时序衔接密切的功
能单元组合为一个任务，减少数据通讯与任务同步。
触发条件相同的任务聚合：将相同事件触发的功能单元组合
为一个任务，减少事件分发工作量。
运行周期相同的任务聚合。
对脉冲的密集程度与信号幅度进行分析。
其中，能谱数据的采集是紧迫任务，希望不遗漏一个脉冲。
中断触发中断服务消息队列峰值检测电路子程序
能谱统计分析任务
9
任务划分的方法－数据处理任务的分离
用户应用系统中消耗机时最多的是各类数据处理功能单元，
应该将这些单元划分出来，分别封装成不同的任务。
作业分发任务：重要任务，分发售茶任务
显示屏：面板显示任务，一般任务自动倒茶装置：自动倒茶任务，一般任务
自动取茶装置：自动取茶任务，一般任务
21
自动售茶机－任务优先级确定
系统的任务优先级由高至低，依次确定如下：