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嵌入式操作系统μCOS-Ⅱ剖析与移植

时间:2022-12-05 08:09 点击次数:
  本文摘要:现在,大家不仅享有放到桌上处置文档、展开工作管理的标准化计算机,而且也有可能享有从大到小的各种用于嵌入式技术的电子产品。随着电子产品的智能化,智能手机、物联网、智能家居的经常出现,用于在标准化计算机中操作系统通过合体渐渐经常出现在嵌入式产品中。 操作系统与硬件密切涉及,如何将操作系统简单的重制到各式各样的嵌入式产品中是产品厂家急需解决的问题。理解操作系统的基本概念、基本原理,掌控操作系统的主要任务及功能的设计思路是设计人员必须不具备的科学知识。

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现在,大家不仅享有放到桌上处置文档、展开工作管理的标准化计算机,而且也有可能享有从大到小的各种用于嵌入式技术的电子产品。随着电子产品的智能化,智能手机、物联网、智能家居的经常出现,用于在标准化计算机中操作系统通过合体渐渐经常出现在嵌入式产品中。

操作系统与硬件密切涉及,如何将操作系统简单的重制到各式各样的嵌入式产品中是产品厂家急需解决的问题。理解操作系统的基本概念、基本原理,掌控操作系统的主要任务及功能的设计思路是设计人员必须不具备的科学知识。想重制操作系统到电子产品中,须要理解实时操作系统的概念、内核结构,如何剪裁操作系统代码。

本文通过对嵌入式操作系统C/OS-Ⅱ源代码的分析及重制,掌控多任务实时系统的基本概念、竞争与调度算法、任务间实时与通信、存储与定点的管理。  1嵌入式操作系统分类  运营在嵌入式硬件平台上,对整个系统及其所操作者的部件、装置等资源展开统一协商、指挥官和掌控的系统软件叫做嵌入式操作系统。其有如下特点:微型化、可剪裁性、实时性、高可靠性和易移植性。

按嵌入式操作系统应用于范围分类可分成:  (1)通用型嵌入式操作系统,WindowsCE,Vx-Works,CLinux和C/OS;  (2)专用型嵌入式操作系统,如移动电话的Symbian,PDA的PalmOS。  嵌入式操作系统还可分成商用型和免费型:  (1)商用型的实时操作系统功能平稳、可信,有完备的技术支持和售后服务,但往往价格昂贵,如Vx-works,QNX,WinCE,PalmOS等;  (2)免费型的实时操作系统在价格方面具备优势,目前主要有Linux和C/OS-Ⅱ,稳定性与服务性不存在挑战。按嵌入式操作系统用于领域分类可分成:有线电视机顶盒领域,PowerTV;移动通信领域,EPOC;携带型计算机领域,PalmOS;数字影像领域,Digita。

  2C/OS-Ⅱ代码剖析  微控制器操作系统(MicroControllerOS,C/OS)是美国人JeanJ.Labrosse1992年已完成的,应用面覆盖面积了诸多领域,如照相机、医疗器械、音响设备、发动机掌控、高速公路电话系统、自动提款机等。C/OS-Ⅱ用C语言和汇编语言撰写的。

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其源代码可以从网站www.micrium.com中免费iTunes。  C/OS-Ⅱ操作系统内核的主要工作是对任务进程管理和调度。典型的任务一个无限循环,如图1右图。

  图1任务的构成  下面对创立任务的函数OSTaskCreate()的源代码做到非常简单的讲解。  C/OS-II反对64个任务,每个任务一个特定的优先级。优先级越高,数字就越小。

当创意一个新任务时,创立任务函数OSTaskCreate()需先取得一个并未被用于的在有效值范围内任务优先级,初始化任务堆栈函数OSTaskStkInit()取得该任务的初始数据(指向任务的指针、程序状态字等),初始化任务掌控块函数OSTCBInit()提供从务掌控块链表中一个任务掌控块后用任务的属性对其展开赋值后将其链入到任务掌控块链表的头部,OSSched()函数展开任务调度。多任务操作系统的核心工作就是任务调度。

所谓调度就是通过一个算法在多个任务中确认哪个任务来运营。C/OS-Ⅱ是潘顿式动态多任务内核,优先级最低的任务一旦准备就绪,则享有CPU的所有权开始投放运营。C/OS-Ⅱ展开任务调度的思想是每时每刻总是让优先级最低的准备就绪任务正处于运营状态。

C/OS-Ⅱ展开任务调度的依据就是任务准备就绪表格。任务准备就绪表格记述准备就绪的任务优先级,根据任务准备就绪表格可以辨别出有哪个任务的优先级最低,展开调度。


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