嵌入式实时操作系统复习.docx
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嵌入式实时操作系统复习
操作系统的基本功能：
1、任务管理，2、存管理，3、文件管理，4、CPU管理5、I/O口设备管理。
操作系统基本特征：
1、多任务操作系统，2、多级中断机制，3、优先级调度机制。
任务的定义：
程序的动态表现，在操作系统中体现为线程，是程序的一次执行过程。
任务的状态有：
1、睡眠态，2、就绪态，3、运行态，4、阻塞态，5、挂起态。
调度算法：
根据系统资源的资源分配策略所规定的资源分配算法。
有“短作业优先算法”“轮转法”
事件：
实时操作系统运行过程中发生的重要事件
事件处理对象：
1、信号量，2、互斥信号量，3、事件标志组，4、，5、消息队列。
信号量定义：
资源是具体的显示东西，把它数字化后，操作系统就便于管理这些资源。
信号量的用法：
1、建立，2、请求，3、释放。
互斥信号量：
是一种特殊的信号量，该信号不仅是只用于互斥资源的访问，还在于信号量管理需要解决的优先级反转问题。
互斥信号量管理：
取值0或1，只能有一个任务访问的独占资源，应采用信号来管理，为了保证系统的定时性拒绝优先级反转，对互斥信号量的管理，采用优先级继承机制。
时钟：
是一种特定的周期性中断，起“心脏”作用。
时钟节拍是周期性中断,对应的中断服务程序成为时钟滴答服务。
中断：
在任务的执行过程中，当出现异常情况或特殊请求时，停止任务的执行,转而对这些异常或特殊进行处理，处理结束后返回当前任务的中断处。
Uc/os存管理方法:
Uc/os采用存控制块管理存，存控制块记录了“存分区地址，分区存块的大小和数量，空闲块数量信息”。
存管理含有:
“存分区的创建，分配，释放，使用和等待系统调用时间标志节点，.”
事件标志组管理的主要数据结构:
包括“事件标志组,（XX实体，XX列表，XX节点链表）。
”
用户调用两个函数创建任务，不允许用户进行修改，被称为系统服务。
用户的程序以函数的形式由用户编写，为用户函数。
和操作系统的服务划分了界限。
Uc/os采用抢占式任务调度算法，所有信息保存在TCB中。
任务就绪组是:
为了查找高级优先级的任务与正在运行任务的优先级进行比较，以确定是否进行切换。
事件控制块（ECB）：
是核心的数据结构，被频繁访问，定义出现在操作系统的头文件ucos.h中承载了任务的相关信息。
Typedefstructosevent
{
INT8UOSEventType;/*事件控制块的类型*/
Void*OSEventPtr;/*指向下一个ECB或消息队列的指针*/
INT16UOSEventCnt;/*信号量计数值，对除信号量意外其他事件无效*/
OSPRIOOSEventGrp;/*事件等待组*/
OSPRIOOSEventGbl[OSEVENTTBLSIZE];/*等待事件的任务表*/
INT8U*OSEventName;/*事件名称*/
}
OSEVENT;
移植步骤：
1、使用开发软件MDK4.70，为uc/os操作系统建立一个目录，将系统的代码复制到该目录下，要有一个子目录。
2、在该目录下创建工程。
3、建立主程序main.c。
4、对os_cpu.h说明，根据硬件修改os_cpu.h。
5、修改os_cpu.c。
6、编译，下载，运行
信号量函数列表：
Name
Description
OsSemCreat
创建一个信号量
OsSemSet
设置信号量值
OsSemDel
删除一个信号量
OsSemPend
等待一个信号量
OsSemAccept
无等待请求信号
OsSemPendAbort
放弃等待信号量
OsSemPost
发出一个信号量
OsSemQuery
查询一个信号量
存管理函数：
Name
Description
OSMemInit
创建一个存分区
OsMemCreate、OsSemCreat
分配一个存块，创建一个信号量
OsMemGet
释放一个存块
OsMemPut，OsSemPend
等待一个信号量，
OsMemQuery，OsSemQuery
查询一个存分区状态，一个信号量
OsMemNameSet
设定一个存分区名称
OsMemNameGet
获取一个存分区名称
编程题例子
一、
#include"sys.h"
#include"usart.h"
#include"delay.h"
#include"led.h"
#include"includes.h"
#defineSTART_TASK_PRIO10//设置任务优先级,开始任务的优先级设置为最低
#defineSTART_STK_SIZE64//设置任务堆栈大小
OS_STKSTART_TASK_STK[START_STK_SIZE];//任务堆栈
voidstart_task（void*pdata）;//任务函数
#defineLED0_TASK_PRIO7//设置任务优先级
#defineLED0_STK_SIZE64//设置任务堆栈大小
OS_STKLED0_TASK_STK[LED0_STK_SIZE];//任务堆栈
voidled0_task（void*pdata）;//LED0任务
#defineLED1_TASK_PRIO6//设置任务优先级
#defineLED1_STK_SIZE64//设置任务堆栈大小
OS_STKLED1_TASK_STK[LED1_STK_SIZE];//任务堆栈
voidled1_task（void*pdata）;//LED1任务
intmain（void）
{
Stm32_Clock_Init（9）;//系统时钟设置
delay_init（72）;//延时初始化
LED_Init（）;//初始化与LED连接的硬件接口
OSInit（）;
OSTaskCreate（start_task,（void*）0,（OS_STK*）&START_TASK_STK[START_STK_SIZE-1],START_TASK_PRIO）;//创建起始任务
OSStart（）;
}
//开始任务
voidstart_task（void*pdata）
{
OS_CPU_SRcpu_sr=0;
pdata=pdata;
OS_ENTER_CRITICAL（）;//进入临界区（无法被中断打断）
OSTaskCreate（led0_task,（void*）0,（OS_STK*）&LED0_TASK_STK[LED0_STK_SIZE-1],LED0_TASK_PRIO）;
OSTaskCreate（led1_task,（void*）0,（OS_STK*）&LED1_TASK_STK[LED1_STK_SIZE-1],LED1_TASK_PRIO）;
OSTaskSuspend（START_TASK_PRIO）;//挂起起始任务.
OS_EXIT_CRITICAL（）;//退出临界区（可以被中断打断）
}
voidled0_task（void*pdata）//LED0任务
{
while
（1）
{
LED0=0;
delay_ms（80）;
LED0=1;
delay_ms（920）;
};
}
voidled1_task（void*pdata）//LED1任务
{
while
（1）
{
LED1=0;
delay_ms（300）;
LED1=1;
delay_ms（300）;
};
}
二、
#include"sys.h"
#include"usart.h"
#include"delay.h"
#include"led.h"
#include"includes.h"
OS_EVENT*myMBox;
#defineSTART_TASK_PRIO10//设置任务优先级,开始任务的优先级设置为最低
#defineSTART_STK_SIZE64//设置任务堆栈大小
OS_STKSTART_TASK_STK[START_STK_SIZE];//任务堆栈
voidstart_task（void*pdata）;//任务函数
#defineMBOX_SEN_PRIO6//设置任务优先级
#defineMBOX_SEN_STK_SIZE64//设置任务堆栈大小
OS_STKMBOX_SEN_STK[MBOX_SEN_STK_SIZE];//任务堆栈
voidTaskMessageSen（void*pParam）;//发送任务
#defineMBOX_REC_PRIO7//设置任务优先级
#defineMBOX_REC_STK_SIZE64//设置任务堆栈大小
OS_STKMBOX_REC_STK[MBOX_REC_STK_SIZE];//任务堆栈
voidTaskMessageRec（void*pParam）;//接收任务
intmain（void）
{
Stm32_Clock_Init（9）;//系统时钟设置
delay_init（72）;//延时初始化
uart_init（72,9600）;
OSInit（）;
OSTaskCreate（start_task,（void*）0,（OS_STK*）&START_TASK_STK[START_STK_SIZE-1],START_TASK_PRIO）;//创建起始任务
OSStart（）;
}
//开始任务
voidstart_task（void*pdata）
{
OS_CPU_SRcpu_sr=0;
pdata=pdata;
OS_ENTER_CRITICAL（）;//进入临界区（无法被中断打断）
OSTaskCreate（TaskMessageSen,（void*）0,（OS_STK*）&MBOX_SEN_STK[MBOX_SEN_STK_SIZE-1],MBOX_SEN_PRIO）;
OSTaskCreate（TaskMessageRec,（void*）0,（OS_STK*）&MBOX_REC_STK[MBOX_REC_STK_SIZE-1],MBOX_REC_PRIO）;
OSTaskSuspend（START_TASK_PRIO）;//挂起起始任务.
OS_EXIT_CRITICAL（）;//退出临界区（可以被中断打断）
}
voidTaskMessageSen（void*pParam）
{
INT32Uscount;
scount=0;
myMBox=OSMboxCreate（&scount）;
if（myMBox==（OS_EVENT*）0）
{
printf（"时间：
%d,TaskMessageSen创建失败\n",OSTimeGet（））;
OSTaskDel（OS_PRIO_SELF）;
return;
}
printf（"时间：
%d,TaskMessageSen创建成功\n",OSTimeGet（））;
while
（1）
{
OSTimeDly（100）;
scount++;
printf（"时间：
%d,任务TaskMessageSen准备发消息，消息为%d\n",OSTimeGet（）,scount）;
OSMboxPost（myMBox,&scount）;
}
}
voidTaskMessageRec（void*pParam）
{
INT8U*perr;
INT8Uerr;
INT32U*prcount;
perr=&err;
err=OS_ERR_NONE;
if（myMBox==（OS_EVENT*）0）
{
printf（"时间：
%d,TaskMessageRec判断不存在！
\n",OSTimeGet（））;
OSTaskDel（OS_PRIO_SELF）;
return;
}
prcount=（INT32U*）OSMboxPend（myMBox,0,perr）;
if（*perr==OS_ERR_NONE）
printf（"时间：
%d,任务TaskMessageRec接收消息为%d\n",OSTimeGet（）,*prcount）;
else
printf（"时间：
%d,任务TaskMessageRec等待异常接收，错误号：
%d\n",OSTimeGet（）,*perr）;
}程序分析题p46，
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