嵌入式实时操作系统复习.doc

操作系统的基本功能：1、任务管理，2、内存管理，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 、邮箱，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内存管理方法:Uc/os采用内存控制块管理内存，内存控制块记录了“内存分区地址，分区内存块的大小和数量，空闲块数量信息”。 内存管理含有: “内存分区的创建，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。Typedef struct os event 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*/ OS PRIOOSEventGrp;/*事件等待组*/ OS PRIOOSEventGblOS EVENT TBL SIZE;/*等待事件的任务表*/ INT8U *OSEventName; /*事件名称*/OS EVENT;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：NameDescriptionOsSemCreat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 内存管理函数：NameDescriptionOS MemInit创建一个内存分区OsMemCreate、OsSemCreat分配一个内存块，创建一个信号量OsMemGet释放一个内存块OsMemPut，OsSemPend等待一个信号量，OsMemQuery，OsSemQuery查询一个内存分区状态，一个信号量OsMemNameSet设定一个内存分区名称OsMemNameGet获取一个内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#define START_TASK_PRIO 10 /设置任务优先级,开始任务的优先级设置为最低#define START_STK_SIZE 64/设置任务堆栈大小OS_STK START_TASK_STKSTART_STK_SIZE;/任务堆栈void start_task(void *pdata);/任务函数 #define LED0_TASK_PRIO 7 /设置任务优先级#define LED0_STK_SIZE 64/设置任务堆栈大小OS_STK LED0_TASK_STKLED0_STK_SIZE;/任务堆栈void led0_task(void *pdata);/LED0任务#define LED1_TASK_PRIO 6 /设置任务优先级#define LED1_STK_SIZE 64/设置任务堆栈大小OS_STK LED1_TASK_STKLED1_STK_SIZE;/任务堆栈void led1_task(void *pdata);/LED1任务int main(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_STKSTART_STK_SIZE-1,START_TASK_PRIO );/创建起始任务OSStart(); /开始任务void start_task(void *pdata) OS_CPU_SR cpu_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_STKLED0_STK_SIZE-1,LED0_TASK_PRIO); OSTaskCreate(led1_task,(void *)0,(OS_STK*)&LED1_TASK_STKLED1_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)void led0_task(void *pdata)/LED0任务 while(1)LED0=0;delay_ms(80);LED0=1;delay_ms(920);void led1_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.hOS_EVENT *myMBox;#define START_TASK_PRIO 10 /设置任务优先级,开始任务的优先级设置为最低#define START_STK_SIZE 64/设置任务堆栈大小OS_STK START_TASK_STKSTART_STK_SIZE;/任务堆栈void start_task(void *pdata);/任务函数 #define MBOX_SEN_PRIO 6 /设置任务优先级#define MBOX_SEN_STK_SIZE 64/设置任务堆栈大小OS_STK MBOX_SEN_STKMBOX_SEN_STK_SIZE;/任务堆栈void TaskMessageSen(void *pParam);/邮箱发送任务#define MBOX_REC_PRIO 7 /设置任务优先级#define MBOX_REC_STK_SIZE 64/设置任务堆栈大小OS_STK MBOX_REC_STKMBOX_REC_STK_SIZE ;/任务堆栈void TaskMessageRec(void *pParam);/邮箱接收任务int main(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_STKSTART_STK_SIZE-1,START_TASK_PRIO );/创建起始任务OSStart(); /开始任务void start_task(void *pdata) OS_CPU_SR cpu_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_STKMBOX_SEN_STK_SIZE-1,MBOX_SEN_PRIO); OSTaskCreate(TaskMessageRec,(void *)0,(OS_STK*)&MBOX_REC_STKMBOX_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)void TaskMessageSen(void *pParam)INT32U scount;scount=0; myMBox=OSMboxCreate(&scount);if(myMBox=(OS_EVENT *)0)printf(时间：%d,TaskMessageSen创建邮箱失败n,OSTimeGet();OSTaskDel(OS_PRIO_SELF);return;printf(时间：%d,TaskMessageSen创建邮箱成功n,OSTimeGet();while(1)OSTimeDly(100);scount+;printf(时间：%d,任务TaskMessageSen准备发消息，消息为%dn,OSTimeGet(),scount);OSMboxPost(myMBox,&scount);void TaskMessageRec(void *pParam)INT8U *perr;INT8U err;INT32U *prcount;perr=&err;err=OS_ERR_NONE;if(myMBox=(OS_EVENT *)0)printf(时间：%d,TaskMessageRec判断邮箱不存在！n,OSTi