嵌入式可配置實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)軟件開發(fā)

嵌入式可配置實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)軟件開發(fā)第1頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月

Ｕse

embeddedOＳ，why？2第2頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月Ｕse

embeddedOＳ，why？前后臺(tái)系統(tǒng)or超循環(huán)系統(tǒng)3第3頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月Ｕse

embeddedOＳ，why？多任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)4第4頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月常見的嵌入式ＯＳ系統(tǒng)

Linux、uClinux、

WinCE、PalmOS，

Symbian、VxWorks、pSOS、

eCos、uCOS-II、Nucleus、

ThreadX、Rtems、QNX、

INTEGRITY、OSE、

CExecutive．．．5第5頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月eCosbasedproductsshowcase6第6頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月ProcessorArchitecturesupportedbyeCosARM

（ARM720T

，ARM7EJ-S

，ARM7TDMI

，ARM7TDMI-S

，．．．

/help/topic/com.arm.doc.faqs/ki7SKtKijypFF1.html，ARM926EJ-S

，ARM940T

，．．．．．．）SamsungCalmRISC16/32

FujitsuFR-VHitachiH8intelIA32(X86)M68KMIPS（MIPS32?M4K?，MIPS32?4KS?，MIPS32?4KE?，．．．NECV8xxPowerPCSPARCSuperHMatsushitaAM3x7第7頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月eCossystemdevelopment8第8頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月eCos

概況１．發(fā)展歷程２．優(yōu)勢：完全開源,完全免費(fèi)由免費(fèi)軟件基金會(huì)做版權(quán)維護(hù)（FSF:FreeSoftwareFoundation）３．特點(diǎn)：可配置性,可裁剪性,可移植性,實(shí)時(shí)性兼容性(posix,uitron…),代碼量小,符合標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議9第9頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月eCos

功能10第10頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月eCos

HAL概念

HAL硬件抽象層：處理器結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)硬件平臺(tái)

進(jìn)行抽象體系結(jié)構(gòu)抽象層(ArchitectureHAL)主要是指eCos所支持的具有不同體系結(jié)構(gòu)的處理器系列，如SPARC系列、arm系列等等。變體抽象層(VariantHAL)指的是處理器系列中某款處理器在Cache、MMU和FPU等方面所具有的特殊性。平臺(tái)抽象層(PlatformHAL)是對當(dāng)前系統(tǒng)硬件平臺(tái)的抽象，包括了平臺(tái)的啟動(dòng)、芯片選擇與配置、定時(shí)設(shè)備、I/O寄存器訪問以及中斷寄存器等等。11第11頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月eCos系統(tǒng)中嵌入式軟件包的層次結(jié)構(gòu)12第12頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月eCos

源碼庫的文件組織結(jié)構(gòu)13第13頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月

eCoskernel14第14頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月15eCos內(nèi)核提供了一個(gè)RTOS所期望的標(biāo)準(zhǔn)功能：線程管理，線程調(diào)度，中斷和異常處理，同步等eCos內(nèi)核的標(biāo)準(zhǔn)功能組件是可以配置的eCos內(nèi)核的支持標(biāo)準(zhǔn)的uITRON和POSIX兼容層接口eCos內(nèi)核提供C語言的API接口eCos

kernel特性

第15頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月

調(diào)度器

內(nèi)存分配

中斷

通信同步機(jī)制

時(shí)鐘eCos

kernel

component16第16頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月eCos

kernel---scheduler(0)位圖調(diào)度17第17頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月eCos

kernel---scheduler(1)多級隊(duì)列調(diào)度18第18頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月eCos

kernel---內(nèi)存分配高地址低地址.text.data.bss＿h(yuǎn)eap_top

內(nèi)存池用戶區(qū)＿Heap

(target.ld配置)19第19頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月eCos

kernel---中斷20第20頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月eCos

kernel---同步機(jī)制同步機(jī)制有:互斥量（mutex）信號量（semaphore）條件變量(condition)標(biāo)志量

(flag)消息郵箱(mbox)同步機(jī)制是內(nèi)核為線程提供通信，以及對共享資源進(jìn)行同步的機(jī)制21第21頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月eCos

kernel---同步機(jī)制voidcyg_user_start(){ cyg_semaphore_init(&g_sem,0); cyg_thread_creat(12,thread_A,...); cyg_thread_creat(6,thread_B,...); cyg_thread_resume(thread_a); cyg_thread_resume(thread_b);}voidthread_A(){ while(1){ cyg_thread_delay(100); diag_printf("ThreadA:postsignal"); cyg_semaphore_post(&g_sem); }}voidthread_B(){ while(1){ cyg_semaphore_wait(&g_sem); diag_printf("ThreadB:getsignal"); }}信號量例子22第22頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月eCos

kernel---時(shí)鐘eCos內(nèi)核使用時(shí)鐘特性來提供超時(shí)、延遲、線程調(diào)度、計(jì)數(shù)器、報(bào)警器、定時(shí)器等服務(wù).

通常1tick=10ms.23第23頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月

eCos驅(qū)動(dòng)開發(fā)24第24頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月eCos

驅(qū)動(dòng)---架構(gòu)主要設(shè)備類型:字符設(shè)備,塊設(shè)備,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備25第25頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月eCos

驅(qū)動(dòng)---3種中斷模型26第26頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月eCos

驅(qū)動(dòng)---字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)接口開發(fā)27第27頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月eCos

驅(qū)動(dòng)---應(yīng)用層調(diào)用IO接口28第28頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月eCosfilesystem29第29頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月30

文件系統(tǒng)屏蔽底層細(xì)節(jié)，用戶可以在ROM、RAM、網(wǎng)絡(luò)、硬盤、SD卡、CF卡、USB等很多種介質(zhì)上實(shí)現(xiàn)“按名存取”。文件系統(tǒng)的本質(zhì)是“按名存取”，把文件名字和數(shù)據(jù)對應(yīng)起來eCos

filesystem

eCos文件系統(tǒng)符合POSIX標(biāo)準(zhǔn)第30頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月31第31頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月eCosnetworking32第32頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月33隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的普及，嵌入式系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)的要求也越來越迫切．eCos為滿足這種需求，在網(wǎng)絡(luò)方面提供了強(qiáng)有力支持．它包含公共的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議包（CommonNetworkingPackage）支持完整的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧,提供了基于OpenBSD和FreeBSD的兩種實(shí)現(xiàn).目前支持的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)包括FTP,TFTP,SNMP,DNS,HTTP等等．eCos

networking第33頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月eCos

NetFramework34第34頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月eCos宿主機(jī)開發(fā)平臺(tái)35第35頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月eCos

開發(fā)環(huán)境的建立

３.安裝ecos開發(fā)包和配置工具Configtool

1.cygwin(GNUCygnusWindows)/download.html2.與平臺(tái)相關(guān)的交叉開發(fā)工具4.安裝WinCVS

36第36頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月eCos

組件管理的一些重要概念配置選項(xiàng)：１．最基本的可配置單元２．每個(gè)配置選項(xiàng)對應(yīng)一個(gè)單一的選擇，可以選中還是禁止，或者設(shè)成某個(gè)值３．每個(gè)配置選項(xiàng)都有一個(gè)宏與其對應(yīng)，該宏用于系統(tǒng)源碼級控制４．對于特定的ecos應(yīng)用，可以通過調(diào)整配置選擇來滿足應(yīng)用的特定需求37第37頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月eCos

組件管理的一些重要概念組件：１,組件可以包含更多的配置選項(xiàng)２,組件也是一個(gè)配置選項(xiàng)，用戶可以對組件的所有功能的使

能和禁止進(jìn)行選擇３,組件可以是一組相關(guān)配置選項(xiàng)稱呼,此時(shí)沒有宏名與此對應(yīng)38第38頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月eCos

組件管理的一些重要概念包：是一種特殊類型的組件，它是組件的發(fā)布單位。對于一個(gè)包含了所有源代碼、頭文件、說明文檔和其他一些相關(guān)文件的包，可以形成一個(gè)發(fā)布文件。39第39頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月eCos