《ucos操作系统概述》PPT课件

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1、第四章μC/OS-II操作系统概述内容4.1μC/OS-II简介4.2μC/OS-II的特点4.3实时系统的概念4.1μC/OS-II简介µC/OS-II来源于术语Micro-ControllerOperatingSystem(微控制器操作系统)。它通常也称为MUCOS或者UCOS。µC/OS-II是JeanJ.Labrosse在1990年前后编写的一个实时操作系统内核。任务管理、任务调度、任务的同步与通信、时间管理、内存管理未包括输入输出管理、文件管理、网络等服务，由用户提供实时系统概念、多任务调度与管理、时间与内存管理主要应用于高校教学4.2μC/OS-II的特点公开的源代码：μC

2、/OS-II的源代码共约5500行，由汇编语言和C语言编写。使用者使用的是μC/OS-II的源程序而不是编译后的程序文件。4.2μC/OS-II的特点可移植性：可使用在多种处理器平台的特性。可移植性的基础是编写操作系统的语言的可移植性。汇编语言编写的与处理器特性相关的部分，必须经过修改。ANSIC语言编写的部分通过不同的编译器编译链接后可直接使用。4.2μC/OS-II的特点可固化：μC/OS-II通过编译、链接后可以下载并固化在嵌入式设备中的存储介质中。可裁减：可以根据应用的需求使用μC/OS-II所提供的不同的服务。μC/OS-II通过条件编译实现裁减。4.2μC/OS-II的特点

3、可抢占性：μC/OS-II操作系统内核是完全可抢占性实时内核。多任务：μC/OS-II可以管理最多64个任务，根据任务的优先级不同进行管理。4.2μC/OS-II的特点可确定性：函数调用和服务的执行时间是可以确定的。用户可以知道μC/OS-II的绝大多数函数和服务的执行时间。4.2μC/OS-II的特点任务栈：μC/OS-II允许每个任务都有单独的栈空间。系统服务：µC/OS-II提供许多系统服务，比如信号量、互斥信号量、事件标志、消息邮箱、消息队列、时间管理等等4.2μC/OS-II的特点中断管理：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

4、中断嵌套全部退出后立即执行，中断嵌套层数可以达255层稳定性和可靠性：比较可靠的嵌入式实时操作系统4.2μC/OS-II的特点公开的源代码可移植性、可固化、可裁减、可抢占性、多任务可确定性、任务栈、系统服务、稳定性和可靠性4.3实时系统概念4.3.1系统级概念4.3.2代码相关的概念4.3.3任务及内核相关的概念4.3.4中断相关的概念4.3.5时钟节拍4.3.6对存储器的需求4.3.7使用实时内核的优缺点4.3.1系统级概念软实时系统：使各个任务运行得越快越好，并不要求限定某一任务的完成时间。硬实时系统：任务不仅要执行无误而且要准时完成。4.3.1系统级概念前后台系统超循环系统后台（

5、任务级）：应用程序是一个无限的循环，循环中调用相应的函数完成相应的操作。前台（中断级）：中断服务程序处理异步事件4.3.2代码相关的概念代码的临界段也称为临界区，指处理时不可分割的代码。一旦这部分代码开始执行，不允许任何中断打断执行过程。解决方法：执行前关中断，执行后开中断。4.3.2代码相关的概念可重入性一个函数可以被多个任务调用，而不必担心数据的破坏。intTemp;voidswap(int*x，int*y){Temp=*x;*x=*y;*y=Temp;}4.3.2代码相关的概念4.3.2代码相关的概念使函数具有可重入性的方法将Temp定义为局部变量调用Swap（）函数之前关中断，

6、调用后开中断用信号量禁止该函数在使用过程中被再次调用4.3.3任务及内核相关的概念任务与多任务内核调度不可剥夺型内核可剥夺型内核任务优先级互斥条件信号量死锁(或抱死)同步事件标志任务间的通讯消息邮箱消息队列4.3.3任务及内核相关的概念任务一个任务，也称作一个线程，是一个简单的程序，该程序可以认为CPU完全只属该程序自己。每个任务被赋予一定的优先级，有它自己的一套CPU寄存器和自己的栈空间。4.3.3任务及内核相关的概念多任务多任务运行的实现实际上是靠CPU(中央处理单元)在许多任务之间转换、调度。CPU只有一个，轮番服务于一系列任务中的某一个。多任务运行使CPU的利用率得到最大的发挥

7、，并使应用程序模块化。4.3.3任务及内核相关的概念任务与多任务实时应用程序的设计过程，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CPU寄存器和自己的栈空间。4.3.3任务及内核相关的概念内核内核提供的基本服务是任务切换。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。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