山東科技大學(xué)嵌入式實時操作系統(tǒng)重點

嵌入式實時操作系統(tǒng)重點：1：實時操作系統(tǒng)滿足在現(xiàn)有的硬件條件下在接受輸入后盡可能快的計算出輸出結(jié)果，并使用應(yīng)用者在應(yīng)用程序設(shè)計時，就能預(yù)先準(zhǔn)確的確定完成任務(wù)所需要的最長時間應(yīng)滿足的條件：（1）實時操作系統(tǒng)必須是多任務(wù)系統(tǒng)（2）任務(wù)的切換時間應(yīng)與系統(tǒng)中的任務(wù)數(shù)無關(guān)（3）中斷延續(xù)的時間可預(yù)知并盡可能短2：嵌入式實時操作系統(tǒng)主要提供三項服務(wù)來輔助程序設(shè)計人員，分別是：內(nèi)存管理（2）多任務(wù)管理（3）外圍資源管理3：常見的嵌入式操作系統(tǒng)有：常見的嵌入式操作系統(tǒng)：VxWorkspSOSWindowsCEQNXOS手持設(shè)備嵌入式操作系統(tǒng)：PlamWinCEEPOC互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布的源代碼開放的操作系統(tǒng)：uCLinuxuC/OS-II4：移植時需要修改的文件：OS_CPU.HOS_CPU_A.ASMOS_CPU_C.C與應(yīng)用程序相關(guān)的代碼：OS_CFG.HINCLUDES.H5：任務(wù)的管理：兩種任務(wù)：用戶任務(wù)和系統(tǒng)任務(wù)由應(yīng)用程序設(shè)計者編寫用于實現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯的任務(wù)叫做用戶任務(wù)。由系統(tǒng)提供并為系統(tǒng)管理服務(wù)的任務(wù)叫做系統(tǒng)任務(wù)。用戶任務(wù)是為了解決應(yīng)用問題而編寫的，系統(tǒng)任務(wù)是為應(yīng)用程序提供某種服務(wù)或位系統(tǒng)本身服務(wù)的。uC/OS-II最多可含有64個任務(wù)（包括用戶任務(wù)和系統(tǒng)任務(wù)。）6：任務(wù)的五種狀態(tài)：睡眠狀態(tài)：任務(wù)只是以代碼的形式駐留在程序空間，還沒有交給操作系統(tǒng)管理時的情況叫做睡眠狀態(tài)。簡單地說，任務(wù)在沒有被配備任務(wù)控制塊或被剝奪了任務(wù)控制塊時的狀態(tài)叫做任務(wù)的睡眠狀態(tài)。就緒狀態(tài)：如果系統(tǒng)為任務(wù)配備了任務(wù)控制塊且在任務(wù)就緒表中進行了就緒登記，則任務(wù)就具備了運行的充分條件，這時任務(wù)的狀態(tài)叫做就緒狀態(tài)。運行狀態(tài)：處于就緒狀態(tài)的任務(wù)如果經(jīng)調(diào)度器判斷獲得了CPU的使用權(quán)，則任務(wù)就進入運行狀態(tài)。任何時刻只能有一個任務(wù)處于運行狀態(tài)，就緒的任務(wù)只有當(dāng)所有優(yōu)先級高于本任務(wù)的任務(wù)都轉(zhuǎn)為等待狀態(tài)時，才能進入運行狀態(tài)。等待狀態(tài)：正在運行的任務(wù)，需要等待一段時間或需要等待一個事件發(fā)生在運行時，該任務(wù)就會把CPU的使用權(quán)讓給其他任務(wù)而使任務(wù)進入等待狀態(tài)。中斷服務(wù)狀態(tài)：一個正在運行的任務(wù)一旦響應(yīng)終端申請就會中止運行而去執(zhí)行中斷服務(wù)程序，這時任務(wù)的狀態(tài)就叫做中斷服務(wù)狀態(tài)。圖3-3任務(wù)狀態(tài)極其轉(zhuǎn)換關(guān)系7：系統(tǒng)任務(wù)：空閑任務(wù)和統(tǒng)計任務(wù)空閑任務(wù)是每個應(yīng)用程序必須使用的，統(tǒng)計任務(wù)則是應(yīng)用程序可以根據(jù)實際需要來選擇使用的。空閑任務(wù)作用：系統(tǒng)運行時，系統(tǒng)極有可能會在某個時間內(nèi)無用戶任務(wù)可運行而處于空閑狀態(tài)。為了使CPU在沒有用戶任務(wù)可執(zhí)行時有事可做，uC/OS-II提供了一個叫空閑任務(wù)的系統(tǒng)任務(wù)。統(tǒng)計任務(wù)的作用：該任務(wù)每秒計算一次CPU在單位時間內(nèi)被使用的時間，并把計算結(jié)果以百分比的形式存放在變量OSCPUsage中以便其他應(yīng)用程序來了解CPU的利用率。8：任務(wù)的優(yōu)先級別最多有64級，數(shù)字越小級別越高。如果運行了統(tǒng)計任務(wù)則把最低優(yōu)先級自動賦予統(tǒng)計任務(wù)，如果沒運行，則將最低優(yōu)先級賦予空閑任務(wù)。9：任務(wù)調(diào)度思想是：近似的每時每刻讓優(yōu)先級最高的就緒任務(wù)處于運行狀態(tài)，它在系統(tǒng)或用戶調(diào)用系統(tǒng)函數(shù)及執(zhí)行中斷服務(wù)程序結(jié)束時調(diào)用調(diào)度器，以確定應(yīng)該運行的任務(wù)并運行它。調(diào)度器的主要工作：在多任務(wù)系統(tǒng)中，令CPU終止當(dāng)前正在運行的任務(wù)轉(zhuǎn)而去運行另一個任務(wù)的工作叫做任務(wù)切換，而按某種規(guī)則進行任務(wù)切換的工作叫做任務(wù)的調(diào)度。任務(wù)調(diào)度器的主要工作有兩項：一是在任務(wù)就緒表中查找具有最高優(yōu)先級別的就緒任務(wù)，二是實現(xiàn)任務(wù)的切換。uC/OS-II有兩種調(diào)度器：一種是任務(wù)級的調(diào)度器，一種是中斷級的調(diào)度器。任務(wù)級的調(diào)度器由函數(shù)OSSched（）來實現(xiàn)的，而中斷級的調(diào)度器由函數(shù)OSIntExt（）來實現(xiàn)。調(diào)度器把任務(wù)切換的工作分為兩個步驟：第一步是獲得待運行任務(wù)的TCB指針；第二步是進行斷點數(shù)據(jù)的切換。10：簡述就緒表中查找優(yōu)先級最高的任務(wù)：課本p7511：用函數(shù)OSTaskCreate（）創(chuàng)建任務(wù)。12：初始化之后各個全局變量的值：變量OSPrioCur值6說明類型為INT8U,正在運行的任務(wù)的優(yōu)先級變量OSPrioHighRdy值6說明類型為INT8U，具有最高優(yōu)先級別的任務(wù)的優(yōu)先級變量OSTCBCur說明類型為OS_TCB*,指向當(dāng)前任務(wù)控制塊的指針。變量OSTCBHighRdy說明類型為OS_TCB*,指向最高級優(yōu)先級任務(wù)控制塊的指針變量OSIntNesting值0說明類型為INT8U,表示存放中斷嵌套的層數(shù)（0~255）13:3.9的小結(jié)14：uC/OS-II的中斷過程：系統(tǒng)接收到中斷請求后，如果這時CPU處于中斷允許狀態(tài)（即中斷是開放的），系統(tǒng)就會中止正在運行的當(dāng)前任務(wù)，而按照中斷向量的指向轉(zhuǎn)而去運行中斷服務(wù)子程序；當(dāng)中斷服務(wù)子程序的運行結(jié)束后，系統(tǒng)將會根據(jù)情況返回到被終止的任務(wù)繼續(xù)運行，或者轉(zhuǎn)