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嵌入式系统设计与开发第5章C/OS-Ⅱ实时操作系统
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本章提要
C/OS-Ⅱ实时操作系统概述
C/OS-Ⅱ的内核结构
同步
C/OS-Ⅱ中的基本数据类型
C/OS-Ⅱ在ARM上的移植
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C/OS-Ⅱ实时操作系统概述
概述
μC/OS-II读做“micro C O S 2”,意为“微控制器操作系统版本2”。μC/OS-II是源码公开的著名实时内核,可用于各类8位、16位和32位单片机或DSP。从μC/OS算起,该内核已有10多年应用史,在诸多领域得到广泛应用。
μC/OS-II是一个完整的、可移植、可固化、可剪裁的占先式实时多任务内核。μC/OS-II使用ANSI C语言编写,包含一小部分汇编代码,使之可以供不同架构的微处理器使用。至今,从8位到64位,μC/OS-II已在超过40种不同架构的微处理器上运行。
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实时系统概念

任务是一个简单的程序,也称作一个线程,该程序可以认为
CPU完全属于该程序占用。

多任务系统中,任务切换是指CPU的控制权由当前运行任务转
移到另外一个准备就绪任务时所发生的事件。

多任务系统中,内核负责管理各个任务,或者说为每个任务分
配CPU时间,并且负责任务之间的通信,内核提供的基本服务
是任务切换。
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调度是内核的主要职责之一,就是决定该轮到哪个任务运行,
多数实时内核是基于优先级调度法的。

可重入性是指可重入型函数可以被一个以上的任务调用,而不
必担心数据被破坏。

每个任务都有其优先级,任务越重要,赋予的优先级应越高。
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优先级继承可以用来解决优先级反转的问题。

互斥是用来控制多任务对共享数据进行访问的同步机制。

中断延迟是指从硬件中断发生的一条指令,到开始执行中断处
理程序的一条指令之间的这段时间。

时钟节拍是特定的周期性中断,这个中断可以看作是系统心脏
的脉动。
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C/OS-Ⅱ的主要特点

购买作者撰写的《嵌入式实时操作系统μC/OS-II》一书即可获得μC/OS-II ,购买此书的其它版本可以获得相应版本的全部源代码。

μC/OS-II的源代码绝大部分是使用移植性很强的ANSI C写的,将与微处理器硬件相关的汇编语言使用量压缩到最低的限度,以使μC/OS-II便于移植到其它微处理器上。目前,μC/OS-II已经被移植到多种不同架构的微处理器上。

只要具备合适的软硬件工具,就可以将μC/OS-II嵌入到产品中成为产品的一部分。
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μC/OS-II使用条件编译实现可剪裁,用户程序可以只编译自己需要的
(μC/OS-II的)功能,而不编译不要需要的功能,以减少μC/OS-II对
代码空间和数据空间的占用。

μC/OS--II总是运行就绪条件下
优先级最高任务。

μC/OS-II可以管理64个任务,然而,μC/OS-II的作者建议用户保留8个
给μC/OS-II。这样,留给用户的应用程序最多可有56个任务。

绝大多数μC/OS-II的函数调用和服务的执行时间具有确定性,也就是
说,用户总是能知道μC/OS-II的函数调用与服务执行了多长时间。
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μC/OS-II的每个任务都有自己单独的栈,使用μC/OS-II的占空间校验函数,可确定每个任务到底需要多少栈空间。

μC/OS-II提供很多系统服务,例如信号量