基于实时操作系统μcos-ii的应用程序开发

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1、第三讲：基于实时操作系统µC/OS-II的应用程序开发主讲：王哲华2004年2月浙江大学先进控制研究所浙大中控技术有限公司技术中心开发七部嵌入式实时操作系统设计技术2004年2月1WhatisµC/OS-II?u:MicroC: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2004年2月2概要内核结构-任务以及调度机制任务间通信多任务的实现FF通信板物理层驱动接口函数；2004年2月3任务task典型的一个无限循环。voidmytask(void*pdata){for(;;)

2、{dosomething;waiting;dosomething;}}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。2004年2月4任务的状态运行，就绪，等待，挂起…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，OSHighRdy挂起队列邮箱信号量低四位OSTCBStat2004年2月5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CPU的所有权开始投入运行。uC/OS中不支持时间片轮转法，每个任务的优先级要求不一样且是唯一的，

3、所以任务调度的工作就是：查找准备就绪的最高优先级的任务并进行上下文切换。2004年2月6任务间通信手段提供OS_ENTER_CRITICAL和OS_EXIT_CRITICAL来对临界资源进行保护。OSSchedLock()禁止调度，保护任务级的共享资源。提供了经典操作系统任务间通信方法：信号量、邮箱、消息队列、事件标志。2004年2月7信号量semaphoreuC/OS中信号量由两部分组成：信号量的计数值和等待该信号任务的等待任务表。信号量的计数值可以为二进制,也可以是其他整数。系统通过OSSemPend()和OSSemPost()来支持信号量的

4、两种原子操作P()和V()。P()操作减少信号量的值，如果新的信号量的值不大于0,则操作阻塞；V()操作增加信号量的值。2004年2月8中断与时钟节拍我们知道：当发生中断时，首先应保护现场，将CPU寄存器入栈，再处理中断函数，然后恢复现场，将CPU寄存器出栈，最后执行中断返回RETI指令实现中断返回。uC/OS中提供了OSIntEnter()和OSIntExit()告诉内核进入了中断状态。OSIntNesting时钟节拍是一种特殊的中断，操作系统的心脏。首先32位的整数OSTime加一。对任务列表进行扫描，判断是否有延时任务应该处于准备就绪状态，

5、最后进行上下文切换。2004年2月9多任务的启动首先创建任务最后调用OSStart开始多任务调度voidmain(){OSInit();…..OSTaskcreat()…..OSStart();}2004年2月10任务的格式每个任务不能占用全部CPU的资源需要有等待，或延时等系统调用典型的一个无限循环。voidmytask(void*pdata){for(;;){dosomething;waiting;dosomething;}}2004年2月11揭开神秘的面纱—任务调度全程追踪Forexample1创建2个任务，每个任务仅仅是进行延时，延时不同

6、的时间片，不同优先级voidTask1(void)voidTask2(void){{while(1)while(1){{blinkled1();blinkled2();OSTimeDly(25);OSTimeDly(50);}}}}2004年2月12主程序voidmain(){sysinit();OSInit();OSTaskCreate(Task1,(void*)&0,(void*)&Task1Stk[TASK_STK_SIZE],Task1prio);OSTaskCreate(Task2,(void*)&0,(void*)&Task2Stk[

7、TASK_STK_SIZE],Task2prio);ticker_start(OS_TICKS_PER_SEC);OSStart();}2004年2月13什么也不做的空闲任务只是为了消耗CPU的时间片voidOSTaskIdle(){for(;;){OS_ENTER_CRITICAL();OSIdleCtr++;OS_EXIT_CRITICAL();}}2004年2月14时间任务一任务二OSStartTimeTickTimeTick12550TimeTick空闲任务2004年2月15总结不存在一个内核任务/实体，内核的管理是通过调用系统函数来实现

8、的。每个任务有自己的堆栈空间。内核对任务的占先式调度不会干扰每个任务的总的运行结果。2004年2月16FF通信板物理层驱动接口函数发送接