ucos移植性分析与应用

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1、1　绪论1.1背景概要在计算机技术和信息技术高速发展的今天，计算机和计算机技术，大量应用于人们的日常生活中。其中，以计算机主机嵌入于应用系统或设备之中为特征的嵌入式应用更是令人瞩目。嵌入式系统已经广泛渗透到人们的工作、生活中，包括家用电器、手持通讯设备、信息终端、仪器仪表、汽车、航空航天、军事、制造工业、过程控制等领域。嵌入式系统具有便利灵活、性能价格比高、嵌入性强等特点，可以嵌入到现有任何家电和工业控制系统中。从软件角度来看，嵌入式系统具有系统所需配置要求较低、系统专业性和实时性较强等特点。随着嵌入

2、式技术的蓬勃发展，计算机工业也正迈入一个充满挑战和机遇的阶段——后PC时代。后PC时代是一个真实的阶段，而且是一个可以预测的时代。uC/OS-II是由美国人JeanJ.Labrosse编写的一个公开源代码的，微内核嵌入式实时操作系统，其实时性能和内核的健壮性早已经在大量的实际应用中得到了证实。程序开发人员可以改写源代码，使之符合自己的要求。裁减掉不需要的部分，使操作系统变得小巧、灵活，并且能满足用户特定操作系统的需要。uC/OS对于学校研究完全免费，只有在应用于盈利项目时才需要支付少量的版权费，特别适

3、合一般使用者的学习、研究和开发[1]。1.2　研究平台及开发环境本论文基于源代码公开的嵌入式实时操作系统uC/OS-II。使用的主机是PC机，运行的操作系统是WindowsXP，使用的开发环境是BorlandC/C++V3.1。1.3论文的组织结构论文共分六章，其组织结构为：第一章是绪言。主要讲述了本题目的背景。第二章是嵌入式实时操作系统综述。此章对嵌入式系统的发展做了回顾，然后概要的分析阐述了嵌入式系统的硬件部分的特点，嵌入式实时操作系统的特点和因为它的出现，给嵌入式系统开发带来的巨大变化。第三章是

4、实时操作系统uC/OS-II的分析。本章对uC/OS-II的各个模块以及移植性进行了系统的分析。第四章是uC/OS-II移植的应用。在这一章里，详细阐述了将uC/OS-II移植到PC机上的具体步骤。第五章是uC/OS-II的测试程序。通过一个例子，测试所移植的uC/OS-II能够正常工作，并且反映出操作系统的多任务调度、任务切换等。第六章是结束语，对整篇论文进行了简短总结，并提出了进一步的改进设想。2嵌入式实时操作系统综述2.1嵌入式系统的产生与发展早在20世纪60年代后期，通信领域里就出现了“存储程

5、序控制”系统，这是早期的嵌入式系统。这时的计算机是面向具体应用定做的，它们是一些专用指令的引擎以及与之集成在一起的I/O设备。软件是由存储在内存的程序和路由信息组成。随着微处理器的出现，硬件体系结构引入了总线概念，不同外设可挂接在一起。与此同时，软件也得到了发展，70年代中期开始采用软件模块和标准库的编程思想。20世纪70年代后期，专用于嵌入式系统的操作系统开始出现，当时大部分是用汇编语言写的，仅能用于特定的微处理器。当新的处理器出现，则必须为之重新写一遍。直到C语言出现后，嵌入式操作系统才可以用一种

6、高效、稳定和可移植的方式来开发。20世纪80年代，嵌入式商业操作系统开始得到蓬勃发展。如今已有几十种商业操作系统可供选择，出现了许多相互竞争的产品，如Vxworks,Psos,Neculeus、WindowsCE、和各种嵌入式Linux等。近年来，嵌入式软件涉及的面也愈发扩大。它不仅包括嵌入式操作系统等系统软件，还包括一系列支撑软件，如数据库、调试软件、网络通讯协议、用户界面系统等，当然也包括各种应用软件。随着信息技术的飞速发展，嵌入式系统具有了新的内涵，同时萌生了许多形态各异的接入设备，如手持电脑、

7、可上网的无线移动手机、机顶盒、家庭网关、可上网的电视机、可上网的车载盒、智能家用电器等。相应的对嵌入式软件也提出了与最初不同的要求[2]。2.2嵌入式实时操作系统嵌入式实时操作系统并不是简单嵌入的操作系统，它与通用操作系统有本质区别。嵌入式实时操作系统必须体现其所在系统的特征，能够通过装卸某些模块来达到系统所要求的功能。与通用的操作系统相比，嵌入式实时操作系统具有如下一些特征：1.体积小。嵌入式系统所能提供的资源有限，尤其是内存资源，所以嵌入式操作系统必须做到小巧以满足嵌入式系统硬件的限制。2.实时性

8、。大多数嵌入式系统工作在实时性要求很高的环境中，这就要求嵌入式操作系统必须将实时性作为一个重要的方面来考虑。3.可装卸。由于嵌入式系统需要根据应用的要求进行装卸，所以嵌入式操作系统也必须能够根据应用的要求进行装卸，去掉多余的部分。4.固化代码。在嵌入式系统中，嵌入式操作系统和应用软件被固化在嵌入式系统计算机的ROM中。辅助存储器在嵌入式系统中使用很少，因此，嵌入式操作系统的文件管理功能应该能够很容易地拆卸，取而代之的是各种内存文件系统。5.弱交互性。大多