嵌入式实时操作系统+uC+OS

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1、第七讲嵌入式实时操作系统C/OS8/25/2021一、嵌入式实时操作系统C/OSC/OS简介内核结构-任务以及调度机制任务间通信C/OS的移植8/25/2021C/OS简介1、C/OS——microCOS，微控制器操作系统2、C/OS简介美国人JeanLabrosse1992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-IIV2.61网站www.ucos-II.com8/25/2021公开源代码可移植性（Portable）绝大部分C/O

2、S-II的源码是用移植性很强的ANSIC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，使得C/OS-II便于移植到其他微处理器上。C/OS-II可以在绝大多数8位、16位、32位以至64位微处理器、微控制器、数字信号处理器（DSP）上运行。可固化（ROMable）C/OS-II是为嵌入式应用而设计的，这就意味着，只要读者有固化手段（C编译、连接、下载和固化），C/OS-II可以嵌入到读者的产品中成为产品的一部分。可裁剪（Scalable）可以只使用C/OS-II中应用程序需要的那些系统服务。也就是说某产品可

3、以只使用很少几个C/OS-II调用，而另一个产品则使用了几乎所有C/OS-II的功能，这样可以减少产品中的C/OS-II所需的存储器空间（RAM和ROM）。这种可剪裁性是靠条件编译实现的。C/OS的性能特点8/25/2021占先式（Preemptive）多任务C/OS-II可以管理64个任务，然而，目前这一版本保留8个给系统。应用程序最多可以有56个任务可确定性全部C/OS-II的函数调用与服务的执行时间具有可确定性。任务栈每个任务有自己单独的栈，C/OS-II允许每个任务有不同的栈空间，以便压低应用程序对RAM的需求。系统服务C/OS-

4、II提供很多系统服务，例如邮箱、消息队列、信号量、块大小固定的内存的申请与释放、时间相关函数等。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。稳定性与可靠性C/OS的性能特点8/25/2021内核结构任务管理时间管理任务之间通信与同步C/OS的移植C/OS的内核结构8/25/2021任务task典型的一个无限循环。voidmytask(void*pdata){for(;;){dosomething;waiting;dosomething;}}C/

5、OS–II2.5版本支持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8个任务，保留优先级为0、1、2、3、OS_LOWEST_PRIO-3、OS_LOWEST_PRIO-2、OS_LOWEST_PRIO-1、OS_LOWEST_PRIO-0。8/25/2021建立任务UseoneoftwoservicesOSTaskCreate()OSTaskCreateExtended()8/25/2021check任务代码指针任务参数指针分配任务堆栈的栈顶指针分配给任务的优先级SetuptaskstackSetpointeriflevelis

6、freeInitializeTCBOptiontoextendfunctionalityIfcalledfromatask8/25/2021Asbefore8/25/2021任务状态8/25/2021任务控制块（TCB）任务控制块OS_TCB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，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。8/25/2021任务控制块结构Structos_tcb{OS_STK*OSTCBStkPtr;structos_tcb*OSTCBNext;structos_tcb*O

7、STCBprev;OS_EVENT*OSTCBEventPtr;void*OSTCBMsg;INT16UOSTCBDly;INT8UOSTCBStat;INT8UOSTCBPrio;INT8UOSTCBX,OSTCBY,OSTCBBitX,OSTCBBitY;}OS_TCB加速任务进入就绪态的过程事件控制块的指针任务的状态字8/25/2021任务的调度--OSSchedC/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。C/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，所以任务调度的工作就

8、是：查找准备就绪的最高优先级的任务并进行上下文切换。C/OS任务调度所花的时间