uC/OS-II简单分析
陈香兰（xlanchen@）
计算机应用教研室@计算机学院嵌入式系统实验室@苏州研究院
中国科学技术大学Fall2014
December9,2014
..................................................
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陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科学De技ce术mb大er学9F,al2l0124014)1/41
Outline
1.概述
2.目录分析
3.试运行和编译分析4.uC/OS-II的功能解读
5.应用样例分析
6.调度算法分析
7.移植分析 .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科学De技ce术mb大er学9F,al2l0124014)2/41 O.utline
1.概述
2.目录分析
3.试运行和编译分析4.uC/OS-II的功能解读
5.应用样例分析
6.调度算法分析
7.移植分析 .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科学De技ce术mb大er学9F,al2l0124014)3/41 µC/os−II 免费的公开源码实时操作系统内核提供任务调度和管理、时钟管理、任务间同步与通信、内存管理和中断服务等功能最多支持64个任务，分别对应优先级0～63，其中0为最高优先级可剥夺实时多任务内核 ▶调度工作的内容分为两部分：最高优先级任务的寻找和任务切换 内核是针对实时系统的要求来设计实现的，相对比较简单，可以满足较高的实时性要求但是没有网络功能和文件系统，对于像媒体播放、需要网络和图形界面支持的应用就比较差 .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科学De技ce术mb大er学9F,al2l0124014)4/41 O.utline
1.概述
2.目录分析
3.试运行和编译分析4.uC/OS-II的功能解读
5.应用样例分析
6.调度算法分析
7.移植分析 .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科学De技ce术mb大er学9F,al2l0124014)5/41 目录分析 . t.reeSOFTWARE/uCOS-II/-L1 SOFTWARE/uCOS-II/├──DOC├──EX1_x86L├──EX2_x86L├──EX3_x86L├──EX4_x86L.FP├──Ix86L├──Ix86L-FP .└──SOURCE 序号 目录名 含义
1 DOC 一些文档，可以看看
2 EX1_x86L第一个基于x86的应用实例
3 EX2_x86L第二个基于x86的应用实例
4 EX3_x86L第三个基于x86的应用实例 5EX4_x86L.FP第四个基于x86的应用实例
6 Ix86L 嵌入式x86开发板 陈香兰（xlanchen@）
7 Ix86L-FP带浮点的嵌入式x86开发板 .................
8 SOURCE 核心源代..码.................................. (计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科学De技ce术mb大er学9F,al2l0124014)
6 ....... /41 SOURCE目录 在SOURCE目录下一共有10个C文件和1个头文件 ▶其中，文件uCOS_II.C仅仅是对其他.C文件的包含，因此真正的内核代码仅仅9个C文件和1个头文件 . t.reeSOFTWARE/uCOS-II/SOURCE/-h SOFTWARE/uCOS-II/SOURCE/├──[49K]OS_CORE.C├──[43K]OS_FLAG.C├──[23K]OS_MBOX.C├──[14K]OS_MEM.C├──[27K]OS_MUTEX.C├──[34K]OS_
Q.C├──[19K]OS_SEM.C├──[35K]OS_TASK.C├──[9.7K]OS_TIME.C├──[1.2K]uCOS_II.C└──[46K]uCOS_II.H .0directories,11files .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科学De技ce术mb大er学9F,al2l0124014)7/41 体系结构相关目录和板级支持包 以x86为例 ▶体系结构相关目录. treeSOFTWARE/uCOS-II/Ix86L-h . SOFTWARE/uCOS-II/Ix86L ├──[4.0K]BC45 │ ├──[14K]OS_CPU_
A.ASM │ ├──[15K]OS_CPU_
C.C │ └──[6.1K]OS_CPU.H └──[4.0K]DOC └──[31K]80x86L-ROM-RAM.xls .2directories,4files ▶板极支持包（PC上的模拟环境）. treeSOFTWARE/BLOCKS/ . SOFTWARE/BLOCKS/ └──PC └──BC45 ├──PC.C └──PC.H .................... .................................. ...... 陈香2兰d（thoenr@iuestsc,i）les(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科学De技ce术mb大er学9F,al2l0124014)
8/41 应用实例相关目录 以实例1为例 . t.reeSOFTWARE/uCOS-II/EX1_x86L/-h SOFTWARE/uCOS-II/EX1_x86L/ └──[4.0K]BC45 ├──[4.0K]SOURCE │ ├──[903]INCLUDES.H │ ├──[7.9K]OS_CFG.H │ ├──[13K]TEST.C │ └──[265]TEST.LNK └──[4.0K]TEST ├──[842]MAKETEST.BAT ├──[126K]TEST.EXE ├──[5.8K]TEST.MAK └──[48K]TEST.MAP 3.directories,8files .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科学De技ce术mb大er学9F,al2l0124014)9/41 O.utline
1.概述
2.目录分析
3.试运行和编译分析4.uC/OS-II的功能解读
5.应用样例分析
6.调度算法分析
7.移植分析 .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)10/41 在dosbox中运行uC/OS-II中的实例
I 我们直接运行uC/OS-II中已经编译好的实例，以实例1为例
1.安装dosbox sudoapt-getinstalldosbox▶运行 dosbox .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)11/41 在dosbox中运行uC/OS-II中的实例II ▶在dosbox中运行help以及intro命令，寻找你感兴趣的帮助信息 .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)12/41 在dosbox中运行uC/OS-II中的实例III
2.建立dosbox与主机之间的共享文件夹，作为dosbox中的C盘
1.在主机上建立一个目录，作为给dosbox共享的文件夹，例如：mkdir~/workspace/dosdir2.在dosbox中运行mount命令，如下：mountc~/workspace/dosdir3.进入dosbox的C盘dosbox提示符Z:\>c: .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)13/41 在dosbox中运行uC/OS-II中的实例IV .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)14/41 准备源代码并运行实例
I 在主机端，将uC-OS_II.rar解压缩到dosdir目录中unrarxuC-OS_II.rar 或其他版本重新运行dosbox，挂载c盘到共享目录dosdir，并进入c盘在dosbox中，进入UC-OSII的实例1的相关目录并运行 dosbox提示符C:\>cdSOFTWARE\UCOS-II\EX1_X86L\BC45\TESTdosbox提示符C:\>TEST.EXE .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)15/41 准备源代码并运行实例II .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)16/41 准备编译环境并编译运行 准备编译环境？. 请.自行完成！ 演示：编译并运行 .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)17/41 uC/OS-II的编译过程
1.阅读MAKETEST.BAT2.阅读TEST.MAK ▶仔细阅读TEST.EXE的生成规则以及相关OBJ文件生成规则
3.阅读TEST.LNK. 思考1：如果要自己写一个运行在x86上的实例，如何进行？思考2：如果要移植到一个真实的x86上，如何进行？思.考3：如果要移植到另一个平台（例如ARM）上，如何进行？ .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)18/41 O.utline
1.概述
2.目录分析
3.试运行和编译分析4.uC/OS-II的功能解读
5.应用样例分析
6.调度算法分析
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9,Fa2l0l142014)19/41 uC/OS-II的功能解读 首先，请仔细阅读一下DOC目录下的文件QuickRefChartV252Color.PDF
1.信号量OS_SEM2.互斥信号量OS_MUTEX3.标志OS_FLAG4.信箱OS_MBOX5.消息队列OS_Q6.内存管理OS_MEM7.任务管理OS_TASK8.时间管理OS_TIME9.其他OS_CORE .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)20/41 信号量 信号量是基于event实现的一个信号量的主要包含两个部分 1.count值
2.等待队列提供6个接口函数对信号量进行操作
1.OSSemCreate()：创建一个新的信号量
2.OSSemDel()：销毁指定的信号量
3.OSSemPend()：请求一个信号量（资源数
1，可能等待， 可以超时等待）4.ept()：请求一个信号量（资源数
1，不等待）
5.OSSemPost()：释放一个信号量（资源数1）
6.OSSemQuery()：查询一个信号量的信息 .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)21/41 互斥信号量 提供6个接口函数对信号量进行操作
1.OSMutexCreate()：创建一个新的互斥信号量
2.OSMutexDel()：销毁指定的互斥信号量
3.OSMutexPend()：请求一个互斥信号量（可能等待，可以超时等待）4.ept()：请求一个互斥信号量（不等待）
5.OSMutexPost()：释放一个互斥信号量
6.OSMutexQuery()：查询一个互斥信号量的信息 . 问题：在uC/OS-II中，信号量（二进制）和互斥信号量有.什么不一样？ .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)22/41 事件标志 OSFlagCreate()：创建OSFlagDel()：销毁OSFlagPend()：请求一个ept()：请求一个OSFlagPost()：发送OSFlagQuery()：查询一个信号量的信息 .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)23/41 邮箱 邮箱提供了一个消息指针提供7个接口函数对邮箱进行操作
1.OSMboxCreate()：创建一个新的邮箱
2.OSMboxDel()：销毁一个邮箱3.ept()：从邮箱中接收一个消息（不等待）
4.OSMboxPend()：从邮箱中接收一个消息（可能等待，可以超时等待）
5.OSMboxPost()：发送一个消息到邮箱中
6.OSMboxPostOpt()：发送一个消息到邮箱中（可以选择 是否广播给所有等待任务）
7.OSMboxQuery()：查询一个邮箱的信息 .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)24/41 消息队列 消息队列使用一个循环缓冲区来管理消息 提供7个接口函数对消息队列进行操作 ▶OSQCreate()：创建一个新的消息队列▶OSQDel()：销毁一个消息队列▶ept()：从消息队列上接收一个消息（不等待）▶OSQFlush()：清空一个消息队列▶OSQPend()：从一个消息队列上接收一个消息（可能等待， 可以超时等待）▶OSQPost()：发送一个消息到消息队列末尾▶OSQPostFront()：发送一个消息到消息队列首部▶OSQPostOpt()：发送一个消息到消息队列首部（可以 选择是末尾还是首部，是否广播）▶OSQQuery()：查询一个消息队列的信息 . 问.题：邮箱和消息队列有什么不一样？ .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)25/41 内存管理 提供按固定大小管理内存的管理机制提供7个接口函数对内存进行管理操作
1.OSMemCreate()：按固定大小管理一个给定的内存区域
2.OSMemGet()：分配一个固定大小的内存块
3.OSMemPut()：释放一个固定大小的内存块
4.OSMemQuery()：查询一个内存区的信息 .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)26/41 任务管理 提供9个任务管理接口
1.OSTaskCreate()：创建一个新的任务
2.OSTaskCreateExt()：创建一个新的任务
3.OSTaskDel()：销毁一个任务
4.OSTaskDelReq()：请求一个任务自我销毁（仅通知）
5.OSTaskSuspend()：暂停任务运行
6.OSTaskResume()：恢复任务运行
7.OSTaskChangePrio()：改变任务优先级
8.OSTaskStkChk()：任务堆栈检查
9.OSTaskQuery()：获得任务TCB中的信息 .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)27/41 时间管理OS_TIME 系统时间：OSTime（滴答数） ▶系统初始化时设置为0；（OS_InitMisc()）▶发生时钟中断时，加1；（OSTimeTick）▶可以设置系统时间（OSTimeSet） OSTimeDly()：任务延迟n个滴答（0~65535）OSTimeDlyHMSM()：任务延迟指定的时间长度（小时，分钟，秒，毫秒）OSTimeDlyResume()：因任务延迟到期而恢复任务OSTimeGet()：获得系统时间OSTimeSet()：设置系统时间 .. OSTimeTick()：时钟滴答函数（OS_CORE.C） .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)28/41 事件机制 事件的类型. /*********************************************************************************OS_EVENTtypes********************************************************************************/#defineOS_EVENT_TYPE_UNUSED0#defineOS_EVENT_TYPE_MBOX1#defineOS_EVENT_TYPE_Q2#defineOS_EVENT_TYPE_SEM3#defineOS_EVENT_TYPE_MUTEX4 .#defineOS_EVENT_TYPE_FLAG5 事件控制块OS_EVENT，参见uCOS_II.H 事件控制块数组 .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)29/41 事件机制 事件机制提供给其他服务模块的内部接口：▶OS_EventTaskRdy()：因事件到来，使等待任务就绪▶OS_EventTaskWait()：因事件未到来，使任务等待▶OS_EventTO()：因事件超时，使等待任务就绪▶OS_EventWaitListInit()：事件等待队列初始化▶OS_InitEventList初始化事件控制块数组 .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)29/41 其他 提供给Application的外部接口
1.OSInit()：操作系统初始化
2.OSIntEnter()：进入中断处理前的准备
3.OSIntExit()：离开中断处理后的收尾
4.OSSchedLock()：禁止调度
5.OSSchedUnlock()：允许调度
6.OSStart()：操作系统开始运行（多任务开始）
7.OSStatInit()：操作系统统计相关的初始化
8.OSVersion()：获得OS版本号 .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)30/41 其他 内部接口
1.OS_Dummy()：空操作
2.OS_InitMisc()：一些系统参数的初始化
3.OS_InitRdyList()：就绪队列初始化
4.OS_InitTaskIdle()：idle任务初始化（创建）
5.OS_InitTaskStat()：统计任务初始化（创建）
6.OS_InitTCBList()：任务控制块数组初始化
7.OS_Sched()：调度函数
8.OS_TaskIdle()：idle任务函数
9.OS_TaskStat()：统计任务函数10.OS_TCBInit()：初始化一个TCB11.... .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)30/41 O.utline
1.概述
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9,Fa2l0l142014)31/41 Application样例
I . /* ***************************************************************************** *MAIN ***************************************************************************** */ void
main(void){ PC_DispClrScr(DISP_FGND_WHITE+DISP_BGND_BLACK);/*Clearthescreen*/ OSInit(); /*InitializeuC/OS-II*/ PC_DOSSaveReturn(); /*SaveenvironmenttoreturntoDOS*/ PC_VectSet(uCOS,OSCtxSw);/*InstalluC/OS-II’scontextswitchvector*/ RandomSem=OSSemCreate
(1);/*Randomnumbersemaphore*/ OSTaskCreate(TaskStart,(void*)
0,&TaskStartStk[TASK_STK_SIZE-1],0); OSStart(); .} /*Startmultitasking*/ .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)32/41 Application样例II . /***************************************************************************** *STARTUPTASK *****************************************************************************/ voidTaskStart(void*pdata){ #ifOS_CRITICAL_METHOD==
3 /*AllocatestorageforCPUstatusregister*/ OS_CPU_SRcpu_sr; #endif chars[100]; INT16Skey; pdata=pdata; /*pilerwarning*/ TaskStartDispInit(); /*Initializethedisplay*/ OS_ENTER_CRITICAL(); PC_VectSet(0x08,OSTickISR); /*InstalluC/OS-II’sclocktickISR*/ PC_SetTickRate(OS_TICKS_PER_SEC);/*Reprogramtickrate*/ OS_EXIT_CRITICAL(); OSStatInit(); /*InitializeuC/OS-II’sstatistics*/ .TaskStartCreateTasks(); /*Createalltheapplicationtasks*/ .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)33/41 Application样例III . for(;;){ TaskStartDisp(); /*Updatethedisplay*/ if(PC_GetKey(&key)==TRUE){/*Seeifkeyhasbeenpressed*/ if(key==0x1B){ /*Yes,seeifit’stheESCAPEkey*/ PC_DOSReturn(); /*ReturntoDOS*/ } } OSCtxSwCtr=0;OSTimeDlyHMSM(0,0,1,0);} }. /*Clearcontextswitchcounter*//*Waitonesecond*/ .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)34/41 O.utline
1.概述
2.目录分析
3.试运行和编译分析4.uC/OS-II的功能解读
5.应用样例分析
6.调度算法分析
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9,Fa2l0l142014)35/41 调度算法分析
1.系统运行的级别
1.中断处理级别：不允许调度 ⋆全局量OSIntNesting表示中断嵌套深度（使用一定要对称）=0：不在中断处理级别>0：在中断处理级别 ⋆OSIntEnter()：进入中断处理前的准备⋆OSIntExit()：离开中断处理后的收尾
2.任务运行级别：调度可以被禁止和允许在任务运行级别，任务按照优先级来（抢占）调度⋆OSSchedLock()：禁止调度⋆OSSchedUnlock()：允许调度 .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)36/41 调度算法分析
2.调度的时机
1.从中断处理级别进入任务运行级别时，若允许调度，则调度 ⋆参见OSIntExit
2.任务因某些原因而等待或被唤醒时以消息队列为例：
1.OSQDel()中，若销毁消息队列时有等待任务被迫就绪，则因就绪队列发生改变有必要调度
2.OSQPend()中，若任务因等待消息的到来而阻塞，必须调度其他任务运行
3.OSQPost()、OSQPostFront()、OSQPostOpt()中，若有任务因消息到来而被唤醒，必须调度
3.新任务创建之后，若已经处于多任务状态，则重新调度
4.任务被删除之后，需要重新调度
5.一个任务恢复运行时，若该任务没有处于延迟执行状态， 需要重新调度
6.当前任务被挂起时，需要调度一个其他任务运行
7.任务优先级改变时，需要重新调度 .................... .................................. ...... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)36/41 调度算法分析
3.调度函数
1.定位最高优先级OSPrioHighRdy2.若OSPrioHighRdy不是当前任务优先级OSPrioCur，
1.修改最高优先级任务OSTCBHighRdy指向新的最高优先级任务
2.切换上下文 . 调.度的关键：就绪队列的组织 .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)36/41 调度的关键：就绪队列的组织 前提：
1.最多64个优先级，0~63；数字越大，优先级越低用户可以定义OS_LOWEST_PRIO，表明实际使用的最低优先级约定：idle任务的优先级总是OS_LOWEST_PRIO，统计任务（若使用）的优先级总是OS_LOWEST_PRIO-1
2.最多64个任务：任务和优先级一对
一 思路：按优先级位图管理就绪任务 . OS_EXT .OS_EXT ▶64位，8个字节，每个bit表示对应任务的就绪情况[是/否]▶每个字节为一个group，一共8个group； 每个group使用一个bit表示该group中所有任务的就绪情况[有/没有]；一共8个bit，即一个字节▶即采用二级位图 INT8UOSRdyGrp; /*Readylistgroup*/ INT8UOSRdyTbl[OS_RDY_TBL_SIZE];/*Tableoftaskswhicharereadytorun*/ .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)37/41 调度的关键：就绪队列的组织 算法：任务优先级↔位图（的bit位）
1.给定任务优先级
A，A的范围[0~63]，有效位为低端6位，则： ⋆X=A的末尾3位，表示为X=A&0x7； Y=A的中间3位，表示为Y=(A>>3)&&
7 OSRdyGrp76543210 000000100 OSRdyTbl[7]
X 最高优先级 ptcb->OSTCBPrio00yyyxxx [0]00000000[1]00000000[2]001000000[3]00000000Y[4]00000000[5]00000000[6]00000000[7]00000000 76543210最低优先级
Y X 以任务优先级22为例： 优先级22=00010110b 因此OSRdyTbl[2]中第6位置
1，OSRdyGrp中第2位置
1 对应的掩码：uC/OS-II采用查表法（具体参见OSMapTbl[]）.................... .................................. ...... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)37/41 调度的关键：就绪队列的组织 算法：任务优先级↔位图（的bit位）
2.给定位图（系统中的当前位图），得到最新的最高优先级
1.根据OSRdyGrp的值确定最高优先级所在的组号即Y值；
2.根据最高优先级组的值确定最高优先级的X值；
3.两者组合成最高优先级。
uC/OS-II的方法：查表法（具体参见OSUnMapTbl[]） .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)37/41 关于性能的思考 硬实时操作系统应该满足哪些条件？ .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)38/41 O.utline
1.概述
2.目录分析
3.试运行和编译分析4.uC/OS-II的功能解读
5.应用样例分析
6.调度算法分析
7.移植分析 .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)39/41 移植分析 体系结构相关的移植：3个关键的文件▶阅读下列文件（以Ix86L为例）
1.OS_CPU_
A.ASM2.OS_CPU_
C.C3.OS_CPU.H 板极支持包 .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)40/41 . T.hanks！ . Theend. .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)41/41
1.概述
2.目录分析
3.试运行和编译分析4.uC/OS-II的功能解读
5.应用样例分析
6.调度算法分析
7.移植分析 .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科学De技ce术mb大er学9F,al2l0124014)2/41 O.utline
1.概述
2.目录分析
3.试运行和编译分析4.uC/OS-II的功能解读
5.应用样例分析
6.调度算法分析
7.移植分析 .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科学De技ce术mb大er学9F,al2l0124014)3/41 µC/os−II 免费的公开源码实时操作系统内核提供任务调度和管理、时钟管理、任务间同步与通信、内存管理和中断服务等功能最多支持64个任务，分别对应优先级0～63，其中0为最高优先级可剥夺实时多任务内核 ▶调度工作的内容分为两部分：最高优先级任务的寻找和任务切换 内核是针对实时系统的要求来设计实现的，相对比较简单，可以满足较高的实时性要求但是没有网络功能和文件系统，对于像媒体播放、需要网络和图形界面支持的应用就比较差 .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科学De技ce术mb大er学9F,al2l0124014)4/41 O.utline
1.概述
2.目录分析
3.试运行和编译分析4.uC/OS-II的功能解读
5.应用样例分析
6.调度算法分析
7.移植分析 .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科学De技ce术mb大er学9F,al2l0124014)5/41 目录分析 . t.reeSOFTWARE/uCOS-II/-L1 SOFTWARE/uCOS-II/├──DOC├──EX1_x86L├──EX2_x86L├──EX3_x86L├──EX4_x86L.FP├──Ix86L├──Ix86L-FP .└──SOURCE 序号 目录名 含义
1 DOC 一些文档，可以看看
2 EX1_x86L第一个基于x86的应用实例
3 EX2_x86L第二个基于x86的应用实例
4 EX3_x86L第三个基于x86的应用实例 5EX4_x86L.FP第四个基于x86的应用实例
6 Ix86L 嵌入式x86开发板 陈香兰（xlanchen@）
7 Ix86L-FP带浮点的嵌入式x86开发板 .................
8 SOURCE 核心源代..码.................................. (计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科学De技ce术mb大er学9F,al2l0124014)
6 ....... /41 SOURCE目录 在SOURCE目录下一共有10个C文件和1个头文件 ▶其中，文件uCOS_II.C仅仅是对其他.C文件的包含，因此真正的内核代码仅仅9个C文件和1个头文件 . t.reeSOFTWARE/uCOS-II/SOURCE/-h SOFTWARE/uCOS-II/SOURCE/├──[49K]OS_CORE.C├──[43K]OS_FLAG.C├──[23K]OS_MBOX.C├──[14K]OS_MEM.C├──[27K]OS_MUTEX.C├──[34K]OS_
Q.C├──[19K]OS_SEM.C├──[35K]OS_TASK.C├──[9.7K]OS_TIME.C├──[1.2K]uCOS_II.C└──[46K]uCOS_II.H .0directories,11files .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科学De技ce术mb大er学9F,al2l0124014)7/41 体系结构相关目录和板级支持包 以x86为例 ▶体系结构相关目录. treeSOFTWARE/uCOS-II/Ix86L-h . SOFTWARE/uCOS-II/Ix86L ├──[4.0K]BC45 │ ├──[14K]OS_CPU_
A.ASM │ ├──[15K]OS_CPU_
C.C │ └──[6.1K]OS_CPU.H └──[4.0K]DOC └──[31K]80x86L-ROM-RAM.xls .2directories,4files ▶板极支持包（PC上的模拟环境）. treeSOFTWARE/BLOCKS/ . SOFTWARE/BLOCKS/ └──PC └──BC45 ├──PC.C └──PC.H .................... .................................. ...... 陈香2兰d（thoenr@iuestsc,i）les(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科学De技ce术mb大er学9F,al2l0124014)
8/41 应用实例相关目录 以实例1为例 . t.reeSOFTWARE/uCOS-II/EX1_x86L/-h SOFTWARE/uCOS-II/EX1_x86L/ └──[4.0K]BC45 ├──[4.0K]SOURCE │ ├──[903]INCLUDES.H │ ├──[7.9K]OS_CFG.H │ ├──[13K]TEST.C │ └──[265]TEST.LNK └──[4.0K]TEST ├──[842]MAKETEST.BAT ├──[126K]TEST.EXE ├──[5.8K]TEST.MAK └──[48K]TEST.MAP 3.directories,8files .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科学De技ce术mb大er学9F,al2l0124014)9/41 O.utline
1.概述
2.目录分析
3.试运行和编译分析4.uC/OS-II的功能解读
5.应用样例分析
6.调度算法分析
7.移植分析 .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)10/41 在dosbox中运行uC/OS-II中的实例
I 我们直接运行uC/OS-II中已经编译好的实例，以实例1为例
1.安装dosbox sudoapt-getinstalldosbox▶运行 dosbox .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)11/41 在dosbox中运行uC/OS-II中的实例II ▶在dosbox中运行help以及intro命令，寻找你感兴趣的帮助信息 .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)12/41 在dosbox中运行uC/OS-II中的实例III
2.建立dosbox与主机之间的共享文件夹，作为dosbox中的C盘
1.在主机上建立一个目录，作为给dosbox共享的文件夹，例如：mkdir~/workspace/dosdir2.在dosbox中运行mount命令，如下：mountc~/workspace/dosdir3.进入dosbox的C盘dosbox提示符Z:\>c: .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)13/41 在dosbox中运行uC/OS-II中的实例IV .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)14/41 准备源代码并运行实例
I 在主机端，将uC-OS_II.rar解压缩到dosdir目录中unrarxuC-OS_II.rar 或其他版本重新运行dosbox，挂载c盘到共享目录dosdir，并进入c盘在dosbox中，进入UC-OSII的实例1的相关目录并运行 dosbox提示符C:\>cdSOFTWARE\UCOS-II\EX1_X86L\BC45\TESTdosbox提示符C:\>TEST.EXE .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)15/41 准备源代码并运行实例II .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)16/41 准备编译环境并编译运行 准备编译环境？. 请.自行完成！ 演示：编译并运行 .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)17/41 uC/OS-II的编译过程
1.阅读MAKETEST.BAT2.阅读TEST.MAK ▶仔细阅读TEST.EXE的生成规则以及相关OBJ文件生成规则
3.阅读TEST.LNK. 思考1：如果要自己写一个运行在x86上的实例，如何进行？思考2：如果要移植到一个真实的x86上，如何进行？思.考3：如果要移植到另一个平台（例如ARM）上，如何进行？ .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)18/41 O.utline
1.概述
2.目录分析
3.试运行和编译分析4.uC/OS-II的功能解读
5.应用样例分析
6.调度算法分析
7.移植分析 .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)19/41 uC/OS-II的功能解读 首先，请仔细阅读一下DOC目录下的文件QuickRefChartV252Color.PDF
1.信号量OS_SEM2.互斥信号量OS_MUTEX3.标志OS_FLAG4.信箱OS_MBOX5.消息队列OS_Q6.内存管理OS_MEM7.任务管理OS_TASK8.时间管理OS_TIME9.其他OS_CORE .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)20/41 信号量 信号量是基于event实现的一个信号量的主要包含两个部分 1.count值
2.等待队列提供6个接口函数对信号量进行操作
1.OSSemCreate()：创建一个新的信号量
2.OSSemDel()：销毁指定的信号量
3.OSSemPend()：请求一个信号量（资源数
1，可能等待， 可以超时等待）4.ept()：请求一个信号量（资源数
1，不等待）
5.OSSemPost()：释放一个信号量（资源数1）
6.OSSemQuery()：查询一个信号量的信息 .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)21/41 互斥信号量 提供6个接口函数对信号量进行操作
1.OSMutexCreate()：创建一个新的互斥信号量
2.OSMutexDel()：销毁指定的互斥信号量
3.OSMutexPend()：请求一个互斥信号量（可能等待，可以超时等待）4.ept()：请求一个互斥信号量（不等待）
5.OSMutexPost()：释放一个互斥信号量
6.OSMutexQuery()：查询一个互斥信号量的信息 . 问题：在uC/OS-II中，信号量（二进制）和互斥信号量有.什么不一样？ .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)22/41 事件标志 OSFlagCreate()：创建OSFlagDel()：销毁OSFlagPend()：请求一个ept()：请求一个OSFlagPost()：发送OSFlagQuery()：查询一个信号量的信息 .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)23/41 邮箱 邮箱提供了一个消息指针提供7个接口函数对邮箱进行操作
1.OSMboxCreate()：创建一个新的邮箱
2.OSMboxDel()：销毁一个邮箱3.ept()：从邮箱中接收一个消息（不等待）
4.OSMboxPend()：从邮箱中接收一个消息（可能等待，可以超时等待）
5.OSMboxPost()：发送一个消息到邮箱中
6.OSMboxPostOpt()：发送一个消息到邮箱中（可以选择 是否广播给所有等待任务）
7.OSMboxQuery()：查询一个邮箱的信息 .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)24/41 消息队列 消息队列使用一个循环缓冲区来管理消息 提供7个接口函数对消息队列进行操作 ▶OSQCreate()：创建一个新的消息队列▶OSQDel()：销毁一个消息队列▶ept()：从消息队列上接收一个消息（不等待）▶OSQFlush()：清空一个消息队列▶OSQPend()：从一个消息队列上接收一个消息（可能等待， 可以超时等待）▶OSQPost()：发送一个消息到消息队列末尾▶OSQPostFront()：发送一个消息到消息队列首部▶OSQPostOpt()：发送一个消息到消息队列首部（可以 选择是末尾还是首部，是否广播）▶OSQQuery()：查询一个消息队列的信息 . 问.题：邮箱和消息队列有什么不一样？ .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)25/41 内存管理 提供按固定大小管理内存的管理机制提供7个接口函数对内存进行管理操作
1.OSMemCreate()：按固定大小管理一个给定的内存区域
2.OSMemGet()：分配一个固定大小的内存块
3.OSMemPut()：释放一个固定大小的内存块
4.OSMemQuery()：查询一个内存区的信息 .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)26/41 任务管理 提供9个任务管理接口
1.OSTaskCreate()：创建一个新的任务
2.OSTaskCreateExt()：创建一个新的任务
3.OSTaskDel()：销毁一个任务
4.OSTaskDelReq()：请求一个任务自我销毁（仅通知）
5.OSTaskSuspend()：暂停任务运行
6.OSTaskResume()：恢复任务运行
7.OSTaskChangePrio()：改变任务优先级
8.OSTaskStkChk()：任务堆栈检查
9.OSTaskQuery()：获得任务TCB中的信息 .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)27/41 时间管理OS_TIME 系统时间：OSTime（滴答数） ▶系统初始化时设置为0；（OS_InitMisc()）▶发生时钟中断时，加1；（OSTimeTick）▶可以设置系统时间（OSTimeSet） OSTimeDly()：任务延迟n个滴答（0~65535）OSTimeDlyHMSM()：任务延迟指定的时间长度（小时，分钟，秒，毫秒）OSTimeDlyResume()：因任务延迟到期而恢复任务OSTimeGet()：获得系统时间OSTimeSet()：设置系统时间 .. OSTimeTick()：时钟滴答函数（OS_CORE.C） .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)28/41 事件机制 事件的类型. /*********************************************************************************OS_EVENTtypes********************************************************************************/#defineOS_EVENT_TYPE_UNUSED0#defineOS_EVENT_TYPE_MBOX1#defineOS_EVENT_TYPE_Q2#defineOS_EVENT_TYPE_SEM3#defineOS_EVENT_TYPE_MUTEX4 .#defineOS_EVENT_TYPE_FLAG5 事件控制块OS_EVENT，参见uCOS_II.H 事件控制块数组 .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)29/41 事件机制 事件机制提供给其他服务模块的内部接口：▶OS_EventTaskRdy()：因事件到来，使等待任务就绪▶OS_EventTaskWait()：因事件未到来，使任务等待▶OS_EventTO()：因事件超时，使等待任务就绪▶OS_EventWaitListInit()：事件等待队列初始化▶OS_InitEventList初始化事件控制块数组 .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)29/41 其他 提供给Application的外部接口
1.OSInit()：操作系统初始化
2.OSIntEnter()：进入中断处理前的准备
3.OSIntExit()：离开中断处理后的收尾
4.OSSchedLock()：禁止调度
5.OSSchedUnlock()：允许调度
6.OSStart()：操作系统开始运行（多任务开始）
7.OSStatInit()：操作系统统计相关的初始化
8.OSVersion()：获得OS版本号 .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)30/41 其他 内部接口
1.OS_Dummy()：空操作
2.OS_InitMisc()：一些系统参数的初始化
3.OS_InitRdyList()：就绪队列初始化
4.OS_InitTaskIdle()：idle任务初始化（创建）
5.OS_InitTaskStat()：统计任务初始化（创建）
6.OS_InitTCBList()：任务控制块数组初始化
7.OS_Sched()：调度函数
8.OS_TaskIdle()：idle任务函数
9.OS_TaskStat()：统计任务函数10.OS_TCBInit()：初始化一个TCB11.... .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)30/41 O.utline
1.概述
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9,Fa2l0l142014)31/41 Application样例
I . /* ***************************************************************************** *MAIN ***************************************************************************** */ void
main(void){ PC_DispClrScr(DISP_FGND_WHITE+DISP_BGND_BLACK);/*Clearthescreen*/ OSInit(); /*InitializeuC/OS-II*/ PC_DOSSaveReturn(); /*SaveenvironmenttoreturntoDOS*/ PC_VectSet(uCOS,OSCtxSw);/*InstalluC/OS-II’scontextswitchvector*/ RandomSem=OSSemCreate
(1);/*Randomnumbersemaphore*/ OSTaskCreate(TaskStart,(void*)
0,&TaskStartStk[TASK_STK_SIZE-1],0); OSStart(); .} /*Startmultitasking*/ .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)32/41 Application样例II . /***************************************************************************** *STARTUPTASK *****************************************************************************/ voidTaskStart(void*pdata){ #ifOS_CRITICAL_METHOD==
3 /*AllocatestorageforCPUstatusregister*/ OS_CPU_SRcpu_sr; #endif chars[100]; INT16Skey; pdata=pdata; /*pilerwarning*/ TaskStartDispInit(); /*Initializethedisplay*/ OS_ENTER_CRITICAL(); PC_VectSet(0x08,OSTickISR); /*InstalluC/OS-II’sclocktickISR*/ PC_SetTickRate(OS_TICKS_PER_SEC);/*Reprogramtickrate*/ OS_EXIT_CRITICAL(); OSStatInit(); /*InitializeuC/OS-II’sstatistics*/ .TaskStartCreateTasks(); /*Createalltheapplicationtasks*/ .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)33/41 Application样例III . for(;;){ TaskStartDisp(); /*Updatethedisplay*/ if(PC_GetKey(&key)==TRUE){/*Seeifkeyhasbeenpressed*/ if(key==0x1B){ /*Yes,seeifit’stheESCAPEkey*/ PC_DOSReturn(); /*ReturntoDOS*/ } } OSCtxSwCtr=0;OSTimeDlyHMSM(0,0,1,0);} }. /*Clearcontextswitchcounter*//*Waitonesecond*/ .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)34/41 O.utline
1.概述
2.目录分析
3.试运行和编译分析4.uC/OS-II的功能解读
5.应用样例分析
6.调度算法分析
7.移植分析 .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)35/41 调度算法分析
1.系统运行的级别
1.中断处理级别：不允许调度 ⋆全局量OSIntNesting表示中断嵌套深度（使用一定要对称）=0：不在中断处理级别>0：在中断处理级别 ⋆OSIntEnter()：进入中断处理前的准备⋆OSIntExit()：离开中断处理后的收尾
2.任务运行级别：调度可以被禁止和允许在任务运行级别，任务按照优先级来（抢占）调度⋆OSSchedLock()：禁止调度⋆OSSchedUnlock()：允许调度 .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)36/41 调度算法分析
2.调度的时机
1.从中断处理级别进入任务运行级别时，若允许调度，则调度 ⋆参见OSIntExit
2.任务因某些原因而等待或被唤醒时以消息队列为例：
1.OSQDel()中，若销毁消息队列时有等待任务被迫就绪，则因就绪队列发生改变有必要调度
2.OSQPend()中，若任务因等待消息的到来而阻塞，必须调度其他任务运行
3.OSQPost()、OSQPostFront()、OSQPostOpt()中，若有任务因消息到来而被唤醒，必须调度
3.新任务创建之后，若已经处于多任务状态，则重新调度
4.任务被删除之后，需要重新调度
5.一个任务恢复运行时，若该任务没有处于延迟执行状态， 需要重新调度
6.当前任务被挂起时，需要调度一个其他任务运行
7.任务优先级改变时，需要重新调度 .................... .................................. ...... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)36/41 调度算法分析
3.调度函数
1.定位最高优先级OSPrioHighRdy2.若OSPrioHighRdy不是当前任务优先级OSPrioCur，
1.修改最高优先级任务OSTCBHighRdy指向新的最高优先级任务
2.切换上下文 . 调.度的关键：就绪队列的组织 .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)36/41 调度的关键：就绪队列的组织 前提：
1.最多64个优先级，0~63；数字越大，优先级越低用户可以定义OS_LOWEST_PRIO，表明实际使用的最低优先级约定：idle任务的优先级总是OS_LOWEST_PRIO，统计任务（若使用）的优先级总是OS_LOWEST_PRIO-1
2.最多64个任务：任务和优先级一对
一 思路：按优先级位图管理就绪任务 . OS_EXT .OS_EXT ▶64位，8个字节，每个bit表示对应任务的就绪情况[是/否]▶每个字节为一个group，一共8个group； 每个group使用一个bit表示该group中所有任务的就绪情况[有/没有]；一共8个bit，即一个字节▶即采用二级位图 INT8UOSRdyGrp; /*Readylistgroup*/ INT8UOSRdyTbl[OS_RDY_TBL_SIZE];/*Tableoftaskswhicharereadytorun*/ .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)37/41 调度的关键：就绪队列的组织 算法：任务优先级↔位图（的bit位）
1.给定任务优先级
A，A的范围[0~63]，有效位为低端6位，则： ⋆X=A的末尾3位，表示为X=A&0x7； Y=A的中间3位，表示为Y=(A>>3)&&
7 OSRdyGrp76543210 000000100 OSRdyTbl[7]
X 最高优先级 ptcb->OSTCBPrio00yyyxxx [0]00000000[1]00000000[2]001000000[3]00000000Y[4]00000000[5]00000000[6]00000000[7]00000000 76543210最低优先级
Y X 以任务优先级22为例： 优先级22=00010110b 因此OSRdyTbl[2]中第6位置
1，OSRdyGrp中第2位置
1 对应的掩码：uC/OS-II采用查表法（具体参见OSMapTbl[]）.................... .................................. ...... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)37/41 调度的关键：就绪队列的组织 算法：任务优先级↔位图（的bit位）
2.给定位图（系统中的当前位图），得到最新的最高优先级
1.根据OSRdyGrp的值确定最高优先级所在的组号即Y值；
2.根据最高优先级组的值确定最高优先级的X值；
3.两者组合成最高优先级。
uC/OS-II的方法：查表法（具体参见OSUnMapTbl[]） .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)37/41 关于性能的思考 硬实时操作系统应该满足哪些条件？ .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)38/41 O.utline
1.概述
2.目录分析
3.试运行和编译分析4.uC/OS-II的功能解读
5.应用样例分析
6.调度算法分析
7.移植分析 .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)39/41 移植分析 体系结构相关的移植：3个关键的文件▶阅读下列文件（以Ix86L为例）
1.OS_CPU_
A.ASM2.OS_CPU_
C.C3.OS_CPU.H 板极支持包 .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)40/41 . T.hanks！ . Theend. .................................................. .......... 陈香兰（xlanchen@）(计算机应用教研室@计算机嵌学入院式嵌操入作式系系统统实验室@苏州研究院中国科D学ec技em术be大r学
9,Fa2l0l142014)41/41
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