第一篇：嵌入式實時操作系統(tǒng)(dynaLinux),及其開發(fā)平臺(精)

嵌入式實時操作系統(tǒng)(dynaLinux)，及其開發(fā)平臺

公司簡介：

注冊時間：2003年3月24日 經(jīng)濟性質(zhì)：合資 從事領(lǐng)域：電子信息

資產(chǎn)狀況：注冊資金100萬人民幣 人員狀況：12人 股本結(jié)構(gòu)： 中方：方沛宇 60萬元 楊海英 10萬元

外方：今村博宣 20萬元 日本力揚株式會社 10萬元 項目情況：

我們采用獨自的技術(shù)徹底改造了其Linux內(nèi)核，使其成為一種完全意義上的實時操作系統(tǒng)。dynaLinux具有以下特點：(1)導(dǎo)入了基于OSPM/ACPI的動態(tài)電源管理機構(gòu)，可以根據(jù)CPU的使用狀態(tài)動態(tài)控制耗電量。(2)高速的boot機制。(3)堅固的安定性。（4）支持無MMU的CPU。

應(yīng)用領(lǐng)域主要是面向：信息家電、PDA、手機、車載終端、GPS 等 國內(nèi)外市場分析：

Linux操作系統(tǒng)在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用近來成為一種趨勢。據(jù)有關(guān)部門預(yù)測到2005年嵌入式系統(tǒng)中Linux的份額將占50%以上。但基于分時系統(tǒng)而架構(gòu)的Linux存在許多先天的不足，故現(xiàn)有的嵌入式Linux還不能稱為完全意義上的實時。我們采用獨自的技術(shù)徹底改造了其Linux內(nèi)核，使其成為一種完全意義上的實時操作系統(tǒng)。鑒于dynaLinux的優(yōu)勢，本公司被被富士通指定為支持其FR-V CPU的Linux提供商和全球技術(shù)總支持。融資和技術(shù)轉(zhuǎn)讓方案：

總項目投資：100萬人民幣 已完成投資狀況：50萬人民幣 項目進展階段：已完成Dyna-Linux(v 1.0)的開發(fā) 融資或轉(zhuǎn)讓方式：投資或融資 聯(lián)系方式：

公司名稱：北京華科力揚科技有限公司

通訊地址：北京市海淀區(qū)上地信息路2號國際創(chuàng)業(yè)園D棟612 郵編：100085 聯(lián)系人：趙強 電話：82893150 傳真：82781836 Email：zhaoq@dyna.cn

第二篇：嵌入式實時操作系統(tǒng) 項目開發(fā)總結(jié)報告

項目開發(fā)總結(jié)報告

分 類：軟件項目計劃 使用者：E-fanciers

Version: 1.0

項 目 承 擔(dān) 隊伍：煙臺大學(xué)

計算機學(xué)院 E-fanciers小組撰 寫 人（簽名）： 許超 于歌

完 成 日 期： 2009-7-16 本文檔使用小組： E-fanciers小組

評審負責(zé)人（簽名）： 孝瑞

評 審 日 期： 2009-7-19

目 錄

一、引言.............................................3

1.1編寫目的.......................................3 1.2項目背景.......................................3 1.3定義...........................................3 1.4參考資料：.....................................3

二、開發(fā)結(jié)果........................錯誤！未定義書簽。

2.1產(chǎn)品..........................錯誤！未定義書簽。2.2主要功能......................錯誤！未定義書簽。2.3所用工時.......................................4 2.3所用機時.......................................4 2.3進度...........................................4

三、評價............................................4

3.1生產(chǎn)率評價.....................................4 3.2技術(shù)方案評價...................................4 3.3產(chǎn)品質(zhì)量評價...................................4

四、經(jīng)驗與教訓(xùn).......................................4

一．引言

1．編寫目的（闡明編寫總結(jié)報告的目的,指明讀者對象。）

詳細陳述項目開發(fā)過程，對項目開發(fā)做最后的總結(jié)完善，說明項目開發(fā)過程中遇到的難題及解決方案。

2．項目背景（說明項目的來源、委托單位、開發(fā)單位及主管部門。）

隨著微電子技術(shù)、計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域，包括消費電子、汽車電子、網(wǎng)絡(luò)通信、工業(yè)設(shè)備、航空航天和國防軍事等。隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)領(lǐng)域也一改過去傳統(tǒng)的單片機應(yīng)用模式，逐漸將一些新嵌入式技術(shù)引入到系統(tǒng)中。特別是作為軟件基礎(chǔ)的嵌入式操作系統(tǒng)已廣泛為業(yè)界所接受，借以提高系統(tǒng)的開發(fā)效率和運行效率。是否采用嵌入式操作系統(tǒng)，已成為工業(yè)設(shè)備品質(zhì)優(yōu)劣的標(biāo)志之一。

當(dāng)今的嵌入式操作系統(tǒng)領(lǐng)域呈現(xiàn)百家爭鳴的狀態(tài)。據(jù)最近的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，嵌入式操作系統(tǒng)有數(shù)十種之多的。這種多樣性存在是必然的，是由嵌入式系統(tǒng)的定制性所決定的，是針對各個領(lǐng)域和行業(yè)的不同需求的應(yīng)對。也就是說，各個嵌入式操作系統(tǒng)都有自己的應(yīng)用領(lǐng)域，針對不同的應(yīng)用沒有絕對的優(yōu)劣之分，不會出現(xiàn)一種操作系統(tǒng)壟斷的局面。自主開發(fā)嵌入式操作系統(tǒng)絕對不是多余的，也是是對這種多樣性的自然順應(yīng)，應(yīng)該可擁有自己的用武之地。有些國內(nèi)嵌入式廠商將希望寄托在Linux之上，以為它可以幫助解決所面臨的版稅和安全等問題。但事實并非完全如此，至少在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域。首先，Linux還是泊來貨，國人并未掌握其核心技術(shù)和進程，也并未解決對外依賴的問題。其次，Linux是為桌面系統(tǒng)而設(shè)計的，并不能很好地滿足嵌入式系統(tǒng)高效性和靈活性的要求；再次，Linux的一統(tǒng)也違背了嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用靈活定制的本質(zhì)特性。

3．定義（列出報告中用到的專門術(shù)語定義和縮寫詞的原意。）

int taskInit(void)；

/*創(chuàng)建一個任務(wù), 返回: 返回任務(wù)編號tid, >0: 成功, 其他: 失敗.*/ /*name: 任務(wù)名稱, entryPtr : 任務(wù)函數(shù)入口, stack_size: 任務(wù)棧大小, priority: 任務(wù)優(yōu)先級*/ int taskCreate(char *name, void *entryPtr, int stack_size, int priority);/*啟動一個任務(wù), 讓taskCreat創(chuàng)建的任務(wù)參加調(diào)度*/ int taskStart(unsigned char tid);/*tid: 任務(wù)編號, 由taskCreate返回*/ int taskPriorityGet(unsigned char tid);int taskPrioritySet(unsigned char tid, int newPriority);/*獲取和設(shè)置任務(wù)優(yōu)先級, 用于動態(tài)調(diào)整*/ int taskSuspend(unsigned char tid);/*將任務(wù)掛起, 該任務(wù)退出調(diào)度*/ int taskDelete(unsigned char tid);/*將任務(wù)刪除 該任務(wù)退出調(diào)度且回收任務(wù)分配的資源*/ int semCreate(void);/*互斥信號量創(chuàng)建, 返回信號量標(biāo)識sid, <0: 失敗*/ int semTake(int sid);int semGive(int sid);/*互斥信號量獲取和釋放*/ int taskSleep(int ticks);/*任務(wù)睡眠(非忙等), 由任務(wù)自己調(diào)用, 主動阻塞一段時間.時間單位為tick, 即10ms*/ 4．參考資料（列出這些資料的作者、標(biāo)題、編號、發(fā)表日期、出版單位或資料來源，可包括：（1）項目開發(fā)計劃；（2）需求規(guī)格說明書；（3）概要設(shè)計說明書；（4）詳細設(shè)計說明書；（5）用戶操作手冊；（6）測試計劃；（7）測試分析報告（8）本報告引用的其他資料、采用的開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)或開發(fā)規(guī)范。）（1）軟件項目計劃（2）需求規(guī)格說明（3）軟件編寫向?qū)?/p>

（4）國家軟件開發(fā)文檔標(biāo)準(zhǔn)模板

二．開發(fā)結(jié)果

1．產(chǎn)品（可包括：（1）列出各部分的程序名稱、源程序行數(shù)（包括注釋行）或目標(biāo)程序字節(jié)數(shù)及程序總計數(shù)量、存儲形式；產(chǎn)品文檔名稱等。）

2．主要功能及性能 基本功能

1.基于參考硬件平臺，建立硬件抽象層，完成基本硬件初始化，建立時鐘中斷； 2.在硬件抽象層基礎(chǔ)上，建立多任務(wù)操作系統(tǒng)環(huán)境； 3.任務(wù)調(diào)度采用同級時間片輪詢機制；

4.實現(xiàn)任務(wù)間基本通訊機制：互斥信號量（共享內(nèi)存）； 5.實現(xiàn)基本的時鐘管理機制：任務(wù)睡眠阻塞；

6.實現(xiàn)一個RS232串口驅(qū)動。基于串口驅(qū)動實現(xiàn)一個命令行Shell（用一個獨立的任務(wù)實現(xiàn)），可在超級終端顯示信息和執(zhí)行命令。

擴展功能

7.任務(wù)區(qū)分優(yōu)先級，在同級輪詢調(diào)度基礎(chǔ)上添加優(yōu)先級調(diào)度機制； 8.不同優(yōu)先級任務(wù)之間實現(xiàn)搶占調(diào)度；

9.在搶占調(diào)度的基礎(chǔ)上實現(xiàn)優(yōu)先級逆轉(zhuǎn)保護，避免邏輯死鎖問題； 10.將代碼移植到另一個硬件平臺上運行，驗證代碼移植性。3．所用工時（按人員的不同層次分別計時。）

編碼成員工時：60小時/周，共約400小時；

編寫文檔成員：共約60小時。

4．所用機時

5小時/天，共約300小時的機時。

5．進度（給出計劃進度與實際進度的對比。）

根據(jù)敏捷開發(fā)方法的指導(dǎo)，每天查漏補缺，實際進度基本和計劃進度一致。三．評價

1．生產(chǎn)率評價（如平均每人每周源程序行數(shù)、文檔的字?jǐn)?shù)等。）

源程序：200行/周

文檔：1500字/周

2．技術(shù)方案評價

嚴(yán)格遵循開發(fā)流程，運用科學(xué)開發(fā)方法。

3．產(chǎn)品質(zhì)量評價

按照大賽要求完成了應(yīng)有功能的基礎(chǔ)上有所添加自己小組的特色，譬如，設(shè)置相應(yīng)的出錯處理機制，為加強該系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性也做了相應(yīng)的措施，總體來說，我們小組開發(fā)的嵌入式實時操作系統(tǒng)功能良好，穩(wěn)定性強。

四．經(jīng)驗與教訓(xùn)

經(jīng)過近兩個月的對嵌入式實時操作系統(tǒng)的開發(fā)，經(jīng)驗學(xué)到了不少，當(dāng)然也得到了很多教訓(xùn)，因為小組的不注意，導(dǎo)致2138開發(fā)板沒法繼續(xù)工作，有的時候會很耽誤時間，有的時候進度報告拖后一點才寫，也因此導(dǎo)致過進度不明了，不過，大多數(shù)時候，我們小組成員都認真對待大賽，努力想把自己小組的作品做的更完美，最后終于成功交付任務(wù)，完成大賽。

第三篇：嵌入式Linux實時操作系統(tǒng)習(xí)題總結(jié)

第1章

1．嵌入式系統(tǒng)是指操作系統(tǒng)和功能軟件集成于計算機硬件系統(tǒng)之中。嵌入式系統(tǒng)一般有3個主要的組成部分：硬件、實時操作系統(tǒng)以及應(yīng)用軟件。

2．嵌入式系統(tǒng)的三要素是嵌入、專用、計算機；即以應(yīng)用為中心、以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計算機系統(tǒng)。

3.目前國際較為知名的有：VxWorks、NeutrinoRTOS、Nucleus Plus、OS/

9、VRTX、LynuxOS，RTLinux、BlueCat RT等。

4．嵌入式系統(tǒng)一般由硬件層、中間層、軟件層和功能層組成。其作用分別如下：

（1）硬件層 ：由嵌入式微處理器、外圍電路和外設(shè)組成。操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序都可以固化在ROM或者Flash中。為方便使用，有的模塊在此基礎(chǔ)上增加了LCD、鍵盤、USB接口，以及其他一些功能的擴展電路。

（2）中間層 ：硬件層與軟件層之間為中間層，其作用將系統(tǒng)軟件與底層硬件部分隔離，使得系統(tǒng)的底層設(shè)備驅(qū)動程序與硬件無關(guān)；

（3）軟件層 ：主要是操作系統(tǒng)，有的還包括文件系統(tǒng)、圖形用戶接口和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等。操作系統(tǒng)是一個標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)核，將中斷、I/O、定時器等資源都封裝起來，以方便用戶使用。（4）功能層 ：由基于操作系統(tǒng)開發(fā)的應(yīng)用程序組成，用來完成對被控對象的控制功能。5．非占先式調(diào)度法也稱作合作型多任務(wù)（cooperative multitasking），各個任務(wù)彼此合作共享一個CPU。中斷服務(wù)可以使一個高優(yōu)先級的任務(wù)由掛起狀態(tài)變?yōu)榫途w狀態(tài)。但中斷服務(wù)以后控制權(quán)還是回到原來被中斷了的那個任務(wù)，直到該任務(wù)主動放棄CPU的使用權(quán)時，那個高優(yōu)先級的任務(wù)才能獲得CPU的使用權(quán)。當(dāng)系統(tǒng)響應(yīng)時間很重要時，要使用占先式（preemptive）內(nèi)核。最高優(yōu)先級的任務(wù)一旦就緒，總能得到CPU的控制權(quán)。當(dāng)一個運行著的任務(wù)使一個比它優(yōu)先級高的任務(wù)進入了就緒態(tài)，當(dāng)前任務(wù)的CPU使用權(quán)就被剝奪了。6．在實時系統(tǒng)中，如果系統(tǒng)在指定的時間內(nèi)未能實現(xiàn)某個確定的任務(wù)，會導(dǎo)致系統(tǒng)的全面失敗，這樣的系統(tǒng)被稱硬實時系統(tǒng)。在弱實時系統(tǒng)中，超時卻不會發(fā)生致命的錯誤。其實時性的要求比硬實時系統(tǒng)要差一些。

7．嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計步驟及各部分的主要工作如下。（1）需求分析階段，羅列出用戶的需求；

（2）體系結(jié)構(gòu)設(shè)計階段，描述系統(tǒng)的功能如何實現(xiàn)；

（3）詳細設(shè)計階段，進行硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)的分類劃分，以決定哪些功能用硬件實現(xiàn)，哪些用軟件實現(xiàn)；

（4）系統(tǒng)集成，把系統(tǒng)的軟件、硬件和執(zhí)行裝置集成在一起，進行調(diào)試，發(fā)現(xiàn)并改進在設(shè)計過程中的錯誤；

（5）系統(tǒng)測試，對設(shè)計好的系統(tǒng)進行測試，看其是否滿足給定的要求。8．Linux作為嵌入式操作系統(tǒng)的優(yōu)勢主要有以下幾點：

（1）可應(yīng)用于多種硬件平臺。

（2）Linux的高度模塊化使添加部件非常容易。

（3）Linux是一個和Unix相似、以內(nèi)核為基礎(chǔ)的、具有完全的內(nèi)存訪問控制，支持大量硬件的一種通用操作系統(tǒng)。

（4）Linux可以隨意地配置，不需要任何的許可證或商家的合作關(guān)系。

（5）Linux帶有Unix用戶熟悉的完善的開發(fā)工具。其強大的語言編譯器GCC，C++等也可以很容易得到，不但成熟完善，而且使用方便。9． Linux執(zhí)行進程調(diào)度一般是在以下情況發(fā)生的：（1）正在執(zhí)行的進程運行完畢；

（2）正在執(zhí)行的進程調(diào)用阻塞原語將自己阻塞起來進入等待狀態(tài)；（3）正在執(zhí)行的進程調(diào)用了P原語操作，從而因資源不足而被阻塞；（4）執(zhí)行中的進程提出I/O請求后被阻塞；（5）系統(tǒng)分配的時間片已經(jīng)用完；

（6）就緒隊列中的某個進程的優(yōu)先級變得高于當(dāng)前運行進程的優(yōu)先級。

第4章

1、Linux 內(nèi)核的編譯菜單有好幾個版本，運行：

（1）make config：進入命令行，可以一行一行的配置，但使用不十分方便。

（2）make menuconfig：大多數(shù)開發(fā)人員使用的Linux 內(nèi)核編譯菜單，使用方便。

（3）make xconfig：在2.4.X 以及以前版本中xconfig 菜單是基于TCL/TK 的圖形庫的。

2、在完成內(nèi)核的裁減之后，內(nèi)核的編譯就只要執(zhí)行以下幾條命令： make clean

編譯內(nèi)核之前先把環(huán)境給清理干凈。make dep

編譯相關(guān)依賴文件 make zImage

創(chuàng)建內(nèi)核鏡像文件 make modules 創(chuàng)建內(nèi)核模塊。

make install

把相關(guān)文件拷貝到默認的目錄。

3、此命令是裝載壓縮映像文件zImage到flash存儲器中，地址是kernel分區(qū)，并采用xmodem傳輸協(xié)議。

4、此命令是設(shè)置網(wǎng)卡1的地址192.168.1.1，掩碼為255.255.255.0，不寫netmask參數(shù)則默認為255.255.255.0。

5、此命令將nfs服務(wù)的共享目錄sharedir加載到/mnt/nfs。

6、此命令是裝載根文件系統(tǒng)root.cramfs到flash存儲器中，地址是根文件系統(tǒng)分區(qū)，并采用xmodem傳輸協(xié)議。

7、這個命令的操作同時進行了分區(qū)和格式化，0~128K存放vivi，128K~192K存放VIVI控制臺指令，192K~1216K存放kernel，1216K~4288K存放root，其余部分存放應(yīng)用程序。

第6章

1．使用虛擬地址尋址整個系統(tǒng)的主存和輔存的方式在現(xiàn)代操作系統(tǒng)中被稱為虛擬內(nèi)存。虛擬內(nèi)存的管理方法使系統(tǒng)既可以運行體積比物理內(nèi)存還要大的應(yīng)用程序，也可以實現(xiàn)“按需調(diào)頁”策略，既滿足了程序的運行速度，又節(jié)約了物理內(nèi)存空間。2．進程內(nèi)存區(qū)域涉及到5種數(shù)據(jù)段，即：

①代碼段：代碼段是用來存放可執(zhí)行文件的操作指令。

②數(shù)據(jù)段：數(shù)據(jù)段用來存放可執(zhí)行文件中已初始化全局變量。③BSS段：BSS段包含了程序中未初始化的全局變量。④堆（heap）：用于存放進程運行中被動態(tài)分配的內(nèi)存段，它的大小并不固定，可動態(tài)擴張或縮減。

⑤棧：棧是用戶存放程序臨時創(chuàng)建的局部變量。3．在Linux系統(tǒng)中，內(nèi)核在最高級執(zhí)行，也稱為“系統(tǒng)態(tài)”，在這一級任何操作都可以執(zhí)行。而應(yīng)用程序則執(zhí)行在最低級，即所謂的“用戶態(tài)”。在這一級處理器禁止對硬件的直接訪問和對內(nèi)存的未授權(quán)訪問。模塊是在所謂的“內(nèi)核空間”中運行的，而應(yīng)用程序則是在“用戶空間”中運行的。它們分別引用不同的內(nèi)存映射，也就是程序代碼使用不同的“地址空間”。4．共享內(nèi)存區(qū)域是被多個進程共享的一部分物理內(nèi)存。如果多個進程都把該內(nèi)存區(qū)域映射到自己的虛擬地址空間，則這些進程就都可以直接訪問該共享內(nèi)存區(qū)域，從而可以通過該區(qū)域進行通信。共享內(nèi)存是進程間共享數(shù)據(jù)的一種最快的方法，一個進程向共享內(nèi)存區(qū)域?qū)懭肓藬?shù)據(jù)，共享這個內(nèi)存區(qū)域的所有進程就可以立刻看到其中的內(nèi)容。5.內(nèi)存管理利用虛擬文件系統(tǒng)支持交換，交換進程(swapd)定期由調(diào)度程序調(diào)度，這也是內(nèi)存管理依賴于進程調(diào)度的唯一原因。當(dāng)一個進程存取的內(nèi)存映射被換出時，內(nèi)存管理向文件系統(tǒng)發(fā)出請求，同時，掛起當(dāng)前正在運行的進程。

第9章

1．參考答案：

Mutex互斥量，用于操作某個臨界資源時對該資源上鎖，以實現(xiàn)互斥地對獨占資源的使用。Semophore信號燈，信號燈內(nèi)有一計數(shù)器，可以用于對多個同類資源的分配。

Condition條件變量，條件變量用于等待信號。當(dāng)一個線程需要等待某個信號時，就可到條件變量上等待，當(dāng)信號具備時，系統(tǒng)會喚醒該線程繼續(xù)運行。2．參考答案：

本地：共享內(nèi)存+信號量，適合于大量數(shù)據(jù)傳輸。Linux支持系統(tǒng)V和POSIX的共享內(nèi)存和信號量。（5分）

遠程：Socket+應(yīng)用協(xié)議。適合于跨網(wǎng)絡(luò)的（大量）數(shù)據(jù)傳輸。Linux支持BSD的socket。應(yīng)用層協(xié)議需要自行設(shè)計。（5分）

3．答案要點：程序是編譯后形成的可執(zhí)行代碼，是靜止的。進程是程序的一次執(zhí)行，是活動的。線程是進程的可執(zhí)行單元，同一進程的不同線程共享進程的資源和地址空間。4．兩種實現(xiàn)方法，一種是繼承Thread,另外一種是實現(xiàn)接口Runnable。

同步的實現(xiàn)方法有兩種，分別是synchronized, wait與notify。用synchronized可以對一段代碼、一個對象及一個方法進行加鎖。用wait與notify可以使對象處于等待及喚醒方式導(dǎo)致同步，因為每個對象都直接或間接的繼承了Object類。

5、什么是BootLoader？主要有幾種工作模式及主要功能是什么？ 答：

Bootloader就是操作系統(tǒng)內(nèi)核運行的一段小程序，完成進行初始化系統(tǒng)硬件設(shè)置的任務(wù)，（2分）

分為啟動加載模式和下載模式。（1啟動加載模式

啟動加載（Boot laoding）模式是指 Bootloader 從目標(biāo)機上的某個固態(tài)存儲設(shè)備上將操作系統(tǒng)加載到 RAM 中運行，整個過程并沒有用戶的介入。（2分）（2）下載模式

在下載模式下，目標(biāo)機上的 Bootloader 將先通過串口連接或網(wǎng)絡(luò)連接等通信手段從宿主機下載文件。（2分）

6、簡述Bootloader有何作用？

答案要點：(1)首先，bootloader是在特定硬件平臺運行的程序，嚴(yán)重依賴于硬件平臺，需要移植；(2)是系統(tǒng)上電之后，第一個運行的程序，系統(tǒng)在上電或復(fù)位時通常都從地址 0x0 處開始執(zhí)行，而在這個地址處安排的通常就是系統(tǒng)的 Boot Loader 程序；(3)bootloader程序的設(shè)計目標(biāo)是啟動嵌入式操作系統(tǒng)，嵌入式操作系統(tǒng)的啟動需要一定的條件，這些條件由bootloader來滿足；(4)Bootloader一般具有對存儲器和網(wǎng)絡(luò)接口操作的功能；如擦除、讀寫Flash，通過USB、串口下載文件等

第四篇：實時操作系統(tǒng)報告

實時操作系統(tǒng)課程實驗報告

專業(yè)：通信1001 學(xué)號：3100601025 姓名：陳治州

完成時間：2013年6月11日

實驗 簡易電飯煲的模擬

一．實驗?zāi)康模?/p>

掌握在基于嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-II的應(yīng)用中，基于多任務(wù)的模式的編程方法。鍛煉綜合應(yīng)用多任務(wù)機制，任務(wù)間的通信機制，內(nèi)存管理等的能力。

二．實驗要求：

1.按“S”開機，系統(tǒng)進入待機狀態(tài)，時間區(qū)域顯示當(dāng)前北京時間，默認模式“煮飯”;2.按“C”選擇模式，即在“煮飯”、“煮粥”和“煮面”模式中循環(huán)選擇；

3.按“B”開始執(zhí)行模式命令，“開始”狀態(tài)選中，時間區(qū)域開始倒計時，倒計時完成后進入“保溫”狀態(tài)，同時該狀態(tài)顯示選中，時間區(qū)域顯示保溫時間；

4.按“Q”取消當(dāng)前工作狀態(tài)，系統(tǒng)進入待機狀態(tài)，時間區(qū)域顯示北京時間，模式為當(dāng)前模式；

5.按“X”退出系統(tǒng)，時間區(qū)域不顯示。

6.煮飯時長為30，煮粥時長為50，煮面時長為40.三．實驗設(shè)計：

1.設(shè)計思路：

以老師所給的五個程序為基礎(chǔ)，看懂每個實驗之后，對borlandc的操作有了大概的認識，重點以第五個實驗Task_EX為框架，利用其中界面顯示與按鍵掃描以及做出相應(yīng)的響應(yīng)，對應(yīng)實現(xiàn)此次實驗所需要的功能。

本次實驗分為界面顯示、按鍵查詢與響應(yīng)、切換功能、時鐘顯示與倒計時模塊，綜合在一起實驗所需功能。2.模塊劃分圖：（1）界面顯示：

Main（）Taskstart（）Taskstartdispinit（）在TaskStartDispInit()函數(shù)中，使用PC_DispStr()函數(shù)畫出界面。（2）按鍵查詢與響應(yīng)：

Main（）Taskstart（）在TaskStart()函數(shù)中，用if(PC_GetKey(&key)== TRUE)判斷是否有按鍵輸入。然后根據(jù)key的值，判斷輸入的按鍵是哪一個；在響應(yīng)中用switch語句來執(zhí)行對應(yīng)按鍵的響應(yīng)。（3）切換功能：

l計數(shù)“C”按鍵的次數(shù)M=l%3Switch(m)M=0，1，2對應(yīng)于煮飯，煮粥，煮面，然后使用PC_DispStr()函數(shù)在選擇的選項前畫上“@”指示，同時，在其余兩項錢畫上“ ”以“擦出”之前畫下的“@”，注意l自增。

四.主要代碼：

#include “stdio.h” #include “includes.h” #include “time.h” #include “dos.h” #include “sys/types.h” #include “stdlib.h” #define TASK_STK_SIZE

512

#define N_TASKS

OS_STK

TaskStk[N_TASKS][TASK_STK_SIZE];

OS_STK

TaskStartStk[TASK_STK_SIZE];

INT8U

TaskData[N_TASKS];

void Task0(void *pdata);

void TaskStart(void *pdata);

static void TaskStartDispInit(void);

void main(void){

PC_DispClrScr(DISP_FGND_WHITE + DISP_BGND_BLACK);

OSInit();

PC_DOSSaveReturn();

PC_VectSet(uCOS, OSCtxSw);

OSTaskCreate(TaskStart,(void *)0, &TaskStartStk[TASK_STK_SIZE-1], 4);

OSStart();

} void TaskStart(void *pdata){ #if OS_CRITICAL_METHOD == 3

OS_CPU_SR cpu_sr;#endif

INT8U l,m;

INT16S key;

l=0;

pdata = pdata;

TaskStartDispInit();

OS_ENTER_CRITICAL();

PC_VectSet(0x08, OSTickISR);

PC_SetTickRate(OS_TICKS_PER_SEC);

OS_EXIT_CRITICAL();

OSStatInit();

for(;;){

if(PC_GetKey(&key)== TRUE)

{

switch(key)

{

case 0x1B:

PC_DOSReturn();

break;

case 0x43:

{ m=(l%3);

switch(m)

{ case 0: {

PC_DispStr(26,6, “@”, DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);

PC_DispStr(40,6, “ ”, DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(55,6, “ ”, DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);} break;

case 1: { PC_DispStr(26,6, “ ”, DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);

PC_DispStr(40,6, “@”, DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);

PC_DispStr(55,6, “ ”, DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);} break;case 2: { PC_DispStr(26,6, “ ”, DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);

PC_DispStr(40,6, “ ”, DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(55,6, “@”, DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);}

break;}

l++;} break;

} } OSCtxSwCtr = 0;

OSTimeDlyHMSM(0, 0, 1, 0);

} } static void TaskStartDispInit(void){ PC_DispStr(0, 0, “

uC/OS-II, The Real-Time Kernel

”, DISP_FGND_WHITE + DISP_BGND_RED + DISP_BLINK);PC_DispStr(0, 1, “

”, DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0, 2, “

”, DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0, 3, “

dianfanbao shiyan

”, DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0, 4, “

”, DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0, 5, “

”, DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0, 6, “

kai shi.zhu fan.zhu zhou.zhu mian.”, DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0, 7, “

”, DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0, 8, “

bao wen.”, DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0, 9, “

”, DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0, 10, “

”, DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0, 11, “

”, DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0, 12, “

”, DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0, 13, “

”, DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0, 14, “

”, DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0, 15, “

”, DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0, 16, “

”, DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0, 17, “

”, DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0, 18, “

”, DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0, 19, “ 'S':kai ji.”, DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY + DISP_BLINK);PC_DispStr(0, 20, “ 'C':mo shi qie huan.”, DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY + DISP_BLINK);PC_DispStr(0, 21, “ 'B':kai shi zhi xin.”, DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY + DISP_BLINK);PC_DispStr(0, 22, “ 'Q':qu xiao dang qian gong zuo zhuang tai.”, DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY + DISP_BLINK);PC_DispStr(0, 23, “ 'X':tui chu xi tong.”, DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY + DISP_BLINK);

PC_DispStr(0, 24, “

<-PRESS 'ESC' TO QUIT->

”, DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY + DISP_BLINK);}

五.運行界面：

（1）主界面：

（2）顯示北京時間：

（3）模式切換：

（4）倒計時：

（5）保溫執(zhí)行時間：

六.總結(jié)：

本次實驗主要以老師所給的實驗事例為基礎(chǔ)，并結(jié)合老師課堂講的內(nèi)容，理解編寫程序。做實驗本實驗前，先執(zhí)行了一下事例程序，以此了解borlandc的一些基本操作；然后就是看懂每個實驗的框架和主要部分；接著，將事例程序中的部分思想運用到本次實驗中，其中以顯示界面的思想運用的最多；除此以外，在模式切換上花了最大的精力，最終的解決方法是以變量l作為一個計數(shù)值，并運用switch語句在選擇的模式上畫上“@”，同時還得注意在未選擇的模式上畫上空格來“擦除”之前畫上的@；在查詢按鍵上，同樣運用switch語句......這次實驗收獲不少，不僅對之前學(xué)的C語言有了更進一步的鞏固，而且還強化了ucos里面的多任務(wù)的一些認識；同時，以前對DOS界面很陌生，但本次實驗使用的正是DOS界面，通過幾天的經(jīng)歷，對DOS中的編譯、“help”等各個方面有了更深入的認識，不再害怕使用DOS了。

對本課程有很大的興趣，在以后的課余時間里我會不斷學(xué)習(xí)這些知識。

第五篇：嵌入式操作系統(tǒng)實驗報告

實驗一 嵌入式開發(fā)環(huán)境的建立

一、實驗?zāi)康?/p>

通過此實驗系統(tǒng)，讀者可以了解嵌入式實時操作系統(tǒng) uC/OS-II 的內(nèi)核機制和運行原理。本實驗系統(tǒng)展示了 uC/OS-II 各方面的管理功能，包括信號量、隊列、內(nèi)存、時鐘等。在各個實驗中具體介紹了 uC/OS-II 的相關(guān)函數(shù)。讀者在做實驗的同時能夠結(jié)合理論知識加以分析，了解各個函數(shù)的作用和嵌入式應(yīng)用程序的設(shè)計方法，最終對整個 uC/OS-II 和嵌入式操作系統(tǒng)的應(yīng)用有較為清楚的認識。

二、實驗步驟

1.安裝集成開發(fā)環(huán)境LambdaEDU 集成開發(fā)環(huán)境LambdaEDU 的安裝文件夾為 LambdaEDU，其中有一個名為“Setup.exe” 的文件，直接雙擊該文件便可啟動安裝過程。具體的安裝指導(dǎo)請看“LambdaEDU 安裝手 冊.doc”文件。

當(dāng) LambdaEDU 安裝完畢之后，我們看到的是一個空的界面，現(xiàn)在就開始一步一步地將 我們的實驗項目建立并運行起來。

2.建立項目

為了我們的實驗運行起來，需要建立1 個項目基于x86 虛擬機的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用項目。通過點 擊“文件”、“新建”、“項目”開始根據(jù)向?qū)?chuàng)建一個項目。

在隨后出現(xiàn)的對話框中選擇“Tool/標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用項目”，點擊下一步，開始創(chuàng)建一個標(biāo)準(zhǔn)的 可執(zhí)行的應(yīng)用程序項目。

在隨后出現(xiàn)的對話框中填入項目名稱“ucos_x86_demo”。點擊“下一步”。

選擇“pc386 uC/OS-II 應(yīng)用(x86)”作為該項目的應(yīng)用框架。點擊“下一步”

選擇“pc386_elf_tra_debug”作為該項目的基本配置。點擊“完成”。

新創(chuàng)建的項目“ucos_x86_demo”將會被添加到項目列表。src 文件夾下保存了該項目中 包含的源文件。ucos2 文件夾中包含了移植到x86 虛擬機的全部代碼。init.c 文件是基于ucos2 和本虛擬機的一個應(yīng)用程序。在進行ucos2 內(nèi)核實驗中，只需要替換init.c 文件，即可。文

件名不限，但是文件名中最好不要使用英文符號和數(shù)字以外的其他字符，3.構(gòu)建項目

到這里，項目配置全部完成。接下來就可以進行構(gòu)建項目了。

第一次構(gòu)建本項目，在此項目上點擊右鍵，選擇“重建BSP 及項目”。即可開始構(gòu)建。

之后彈出的對話框顯示了構(gòu)建的進度?？梢渣c擊“在后臺運行”，以隱藏該對話框

在構(gòu)建的同時，在右下角的“構(gòu)建信息”視圖輸出構(gòu)建過程中的詳細信息：

注：“重新構(gòu)建”將本項目中的全部源代碼進行一次完全的編譯和連接，花費時間較多。“構(gòu)建項目”則僅僅將新修改過的源代碼進行編譯和連接，花費時間最少?！爸亟˙SP及項 目”，不但要完成“重新構(gòu)建”的全部工作，另外還要編譯與該項目有關(guān)的的LambdaEDU 中內(nèi)置的部分代碼，花費時間最多。但是在項目剛建立后，第一次構(gòu)建時需要選擇“重建 BSP 及項目”。以后的構(gòu)建中選擇“重新構(gòu)建”或“構(gòu)建項目”即可。另外，在替換了源代 碼中的文件后，需要選擇“重新構(gòu)建”來完成該項目的構(gòu)建。

4.配置虛擬機和目標(biāo)機代理

(1)制作X86啟動盤

在 LambdaEDU 中依次點擊“工具”、“Bochs”、“制作虛擬機啟動映象”。對啟動盤進行一些參數(shù)設(shè)置后（如下圖所示），系統(tǒng)將自動為你生成一個PC 虛擬機的 啟動盤映像。

(2)配置虛擬機 選擇使用的網(wǎng)絡(luò)適配器（網(wǎng)卡）后，點擊“確定”完成配置。

注意：如果計算機上有多網(wǎng)卡，請將其他網(wǎng)卡停用（包括 VMware 虛擬機添加的虛擬 網(wǎng)卡）。

(3)創(chuàng)建目標(biāo)機代理

配置好虛擬機后，創(chuàng)建目標(biāo)機代理：點擊LambdaEDU 左下方窗口中綠色的十字符號，在彈出的窗口中選擇“基于TA 的連接方式”，并點擊“下一步”。

在彈出的“新目標(biāo)機連接配置中”的這些參數(shù)，應(yīng)該與之前制作啟動盤時設(shè)置的參數(shù)一致。

注意：

名字：輸入目標(biāo)機的名字（缺省是 default），注意如果和現(xiàn)有目標(biāo)機重名的話，改個名 字。

連接類型：默認選擇 UDP IP地址：這里輸入目標(biāo)機（在本實驗系統(tǒng)中是虛擬機）的 IP地址；

最后點擊“確定”，在目標(biāo)機管理窗口中，可以看到新增加了一個名為default 的目標(biāo)機 節(jié)點

(4)調(diào)試應(yīng)用 啟動虛擬機。

虛擬機啟動后的畫面如下（其中顯示的IP 地址創(chuàng)建虛擬機啟動盤時填入的IP 地址）中設(shè)置的IP 地址）：

在成功完成構(gòu)建的項目ucos_x86_demo 中的“pc386_elf_tra_debug”上點擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中選擇“調(diào)試”，啟動調(diào)試器調(diào)試生成的程序：

第一次進行調(diào)試/運行，需要選擇目標(biāo)機，如下圖，選擇“Default”，點擊“確定”，開 始向目標(biāo)機（虛擬機）下載應(yīng)用程序。程序下載完成后，會彈出一個“確認透視圖切換”對話框，選擇“是”，切換到調(diào)試透 視圖。

調(diào)試的界面如下：

點擊綠色的按鈕，全速運行。

注意：全速運行后，程序不能夠被暫停和停止。

三、實驗過程中遇到的問題及體會

在設(shè)置IP地址時，要求該IP地址與本計算機在同一個子網(wǎng)中，同時要求該 IP地址沒有被網(wǎng)絡(luò)上其他計算機使用。此外，通過構(gòu)建開發(fā)環(huán)境，處次體驗到了嵌入式開發(fā)工作的樂趣。

實驗二 任務(wù)的基本管理

一、實驗?zāi)康?/p>

1.理解任務(wù)管理的基本原理，了解任務(wù)的各個基本狀態(tài)及其變遷過程； 2.掌握 uC/OS-II 中任務(wù)管理的基本方法（創(chuàng)建、啟動、掛起、解掛任務(wù)）； 3.熟練使用 uC/OS-II 任務(wù)管理的基本系統(tǒng)調(diào)用。

二、實驗原理及程序結(jié)構(gòu)

1.實驗設(shè)計

為了展現(xiàn)任務(wù)的各種基本狀態(tài)及其變遷過程，本實驗設(shè)計了 Task0、Task1 兩個任務(wù)： 任務(wù) Task0 不斷地掛起自己，再被任務(wù) Task1 解掛，兩個任務(wù)不斷地切換執(zhí)行。通過本實驗，讀者可以清晰地了解到任務(wù)在各個時刻的狀態(tài)以及狀態(tài)變遷的原因。2.運行流程 描述如下：

（1）系統(tǒng)經(jīng)歷一系列的初始化過程后進入 boot_card()函數(shù)，在其中調(diào)用 ucBsp_init()進 行板級初始化后，調(diào)用 main()函數(shù)；

（2）main()函數(shù)調(diào)用 OSInit()函數(shù)對 uC/OS-II 內(nèi)核進行初始化，調(diào)用 OSTaskCreate 創(chuàng) 建起始任務(wù) TaskStart；

（3）main()函數(shù)調(diào)用函數(shù) OSStart()啟動 uC/OS-II 內(nèi)核的運行，開始多任務(wù)的調(diào)度，執(zhí) 行當(dāng)前優(yōu)先級最高的就緒任務(wù) TaskStart；（4）TaskStart 完成如下工作：

a、安裝時鐘中斷并初始化時鐘，創(chuàng)建 2 個應(yīng)用任務(wù)；

b、掛起自己(不再被其它任務(wù)喚醒)，系統(tǒng)切換到當(dāng)前優(yōu)先級最高的就緒任務(wù)Task0。之后整個系統(tǒng)的運行流程如下：

? t1 時刻，Task0 開始執(zhí)行，它運行到 t2 時刻掛起自己；

? t2 時刻，系統(tǒng)調(diào)度處于就緒狀態(tài)的優(yōu)先級最高任務(wù) Task1 執(zhí)行，它在 t3 時刻喚醒Task0，后者由于優(yōu)先級較高而搶占 CPU；

? Task0 執(zhí)行到 t4 時刻又掛起自己，內(nèi)核調(diào)度 Task1 執(zhí)行； ? Task1 運行至 t5 時刻再度喚醒 Task0； ? ……

3.μC/OS-Ⅱ中的任務(wù)描述

一個任務(wù)通常是一個無限的循環(huán)，由于任務(wù)的執(zhí)行是由操作系統(tǒng)內(nèi)核調(diào)度的，因此任務(wù)是絕不會返回的，其返回參數(shù)必須定義成 void。在μC/OS-Ⅱ中，當(dāng)一個運行著的任務(wù)使一個比它優(yōu)先級高的任務(wù)進入了就緒態(tài)，當(dāng)前任務(wù)的 CPU 使用權(quán)就會被搶占，高優(yōu)先級任務(wù)會立刻得到 CPU 的控制權(quán)（在系統(tǒng)允許調(diào)度和任務(wù)切換的前提下）。μC/OS-Ⅱ可以管理多達 64 個任務(wù)，但目前版本的μC/OS-Ⅱ有兩個任務(wù)已經(jīng)被系統(tǒng)占用了（即空閑任務(wù)和統(tǒng)計任務(wù)）。必須給每個任務(wù)賦以不同的優(yōu)先級，任務(wù)的優(yōu)先級號就是任務(wù)編號（ID），優(yōu)先級可以從 0 到 OS_LOWEST_PR10-2。優(yōu)先級號越低，任務(wù)的優(yōu)先級越高。μC/OS-Ⅱ總是運行進入就緒態(tài)的優(yōu)先級最高的任務(wù)。4.源程序說明(1)TaskStart任務(wù)

TaskStart 任務(wù)負責(zé)安裝操作系統(tǒng)的時鐘中斷服務(wù)例程、初始化操作系統(tǒng)時鐘，并創(chuàng)建所 有的應(yīng)用任務(wù)：

UCOS_CPU_INIT();/* Install uC/OS-II's clock tick ISR */ UCOS_TIMER_START();/*Timer 初始化*/ TaskStartCreateTasks();/* Create all the application tasks */ OSTaskSuspend(OS_PRIO_SELF);

具體負責(zé)應(yīng)用任務(wù)創(chuàng)建的 TaskStartCreateTasks 函數(shù)代碼如下，它創(chuàng)建了兩個應(yīng)用任務(wù) Task0 和 Task1：

void TaskStartCreateTasks(void){

INT8U i;

for(i = 0;i < N_TASKS;i++)// Create tasks {

TaskData[i] = i;// Each task will display itsown information }

OSTaskCreate(Task0,(void *)&TaskData[0], &TaskStk[0][TASK_STK_SIZE1], 6);}

TaskStart 任務(wù)完成上述操作后將自己掛起，操作系統(tǒng)將調(diào)度當(dāng)前優(yōu)先級最高的應(yīng)用任務(wù)Task0 運行。(2)應(yīng)用任務(wù)

應(yīng)用任務(wù) Task0 運行后將自己掛起，之后操作系統(tǒng)就會調(diào)度處于就緒狀態(tài)的優(yōu)先級最高的任務(wù)，具體代碼如下： void Task0(void *pdata){

INT8U i;INT8U err;i=*(int *)pdata;for(;;){

printf(“Application tasks switched %d times!nr”,++count);

printf(“TASK_0 IS RUNNING..............................................................nr”);printf(“task_1 is suspended!nr”);

printf(“**************************************************nr”);err=OSTaskSuspend(5);// suspend itself } }

應(yīng)用任務(wù) Task1 運行后將 Task0 喚醒，使其進入到就緒隊列中： void Task1(void *pdata){

INT8U i;INT8U err;i=*(int *)pdata;for(;;){

OSTimeDly(150);

printf(“Application tasks switched %d times!nr”,++count);printf(“task_0 is suspended!nr”);printf(“TASK_1 IS RUNNING..............................................................nr”);printf(“**************************************************nr”);OSTimeDly(150);

err=OSTaskResume(5);/* resume task0 */ } }

三、運行及觀察應(yīng)用輸出信息

按照本實驗手冊第一部分所描述的方法建立應(yīng)用項目并完成構(gòu)建，當(dāng)我們在 LambdaEDU 調(diào)試器的控制下運行構(gòu)建好的程序后，將看到在μC/OS-Ⅱ內(nèi)核的調(diào)度管理下，兩個應(yīng)用任務(wù)不斷切換執(zhí)行的情形：

四、本實驗中用到的μC/OS-Ⅱ相關(guān)函數(shù)

4.1 OSTaskCreate()

OSTaskCreate（）建立一個新任務(wù)。任務(wù)的建立可以在多任務(wù)環(huán)境啟動之前，也可以在 正在運行的任務(wù)中建立。中斷處理程序中不能建立任務(wù)。一個任務(wù)必須為無限循環(huán)結(jié)構(gòu)，且 不能有返回點。

OSTaskCreate（）是為與先前的μC/OS 版本保持兼容，新增的特性在 OSTaskCreateExt（）函數(shù)中。

無論用戶程序中是否產(chǎn)生中斷，在初始化任務(wù)堆棧時，堆棧的結(jié)構(gòu)必須與 CPU 中斷后 寄存器入棧的順序結(jié)構(gòu)相同。詳細說明請參考所用處理器的手冊。函數(shù)原型：

INT8U OSTaskCreate(void(*task)(void *pd), void *pdata, OS_STK *ptos, INT8U prio);

參數(shù)說明：

task 是指向任務(wù)代碼首地址的指針。

pdata 指向一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)用來在建立任務(wù)時向任務(wù)傳遞參數(shù)。

ptos 為指向任務(wù)堆棧棧頂?shù)闹羔?。任?wù)堆棧用來保存局部變量，函數(shù)參數(shù)，返回地址 以及任務(wù)被中斷時的 CPU 寄存器內(nèi)容。任務(wù)堆棧的大小決定于任務(wù)的需要及預(yù)計的中斷嵌 套層數(shù)。計算堆棧的大小，需要知道任務(wù)的局部變量所占的空間，可能產(chǎn)生嵌套調(diào)用的函數(shù)，及中斷嵌套所需空間。如果初始化常量 OS_STK_GROWTH 設(shè)為 1，堆棧被設(shè)為從內(nèi)存高地址 向 低 地 址 增 長，此時 ptos 應(yīng) 該 指 向任 務(wù)堆 棧 空 間 的 最 高 地 址。反 之，如 果OS_STK_GROWTH 設(shè)為 0，堆棧將從內(nèi)存的低地址向高地址增長。prio 為任務(wù)的優(yōu)先級。每個任務(wù)必須有一個唯一的優(yōu)先級作為標(biāo)識。數(shù)字越小，優(yōu)先級越高。返回值：

OSTaskCreate()的返回值為下述之一： ? OS_NO_ERR：函數(shù)調(diào)用成功。

? OS_PRIO_EXIST：具有該優(yōu)先級的任務(wù)已經(jīng)存在。

? OS_PRIO_INVALID：參數(shù)指定的優(yōu)先級大于 OS_LOWEST_PRIO。? OS_NO_MORE_TCB：系統(tǒng)中沒有 OS_TCB 可以分配給任務(wù)了。注意：

任務(wù)堆棧必須聲明為 OS_STK 類型。

在任務(wù)中必須調(diào)用μC/OS 提供的下述過程之一：延時等待、任務(wù)掛起、等待事件發(fā)生（等待信號量，消息郵箱、消息隊列），以使其他任務(wù)得到 CPU。用 戶 程 序 中 不 能 使 用 優(yōu) 先 級 0，1，2，3，以 及 OS_LOWEST_PRIO-3, OS_LOWEST_PRIO-2, OS_LOWEST_PRIO-1, OS_LOWEST_PRIO。這些優(yōu)先級μC/OS 系統(tǒng)

保留，其余的 56 個優(yōu)先級提供給應(yīng)用程序。4.2 OSTaskSuspend()

OSTaskSuspend（）無條件掛起一個任務(wù)。調(diào)用此函數(shù)的任務(wù)也可以傳遞參數(shù)

OS_PRIO_SELF，掛起調(diào)用任務(wù)本身。當(dāng)前任務(wù)掛起后，只有其他任務(wù)才能喚醒。任務(wù)掛起 后，系統(tǒng)會重新進行任務(wù)調(diào)度，運行下一個優(yōu)先級最高的就緒任務(wù)。喚醒掛起任務(wù)需要調(diào)用 函數(shù) OSTaskResume（）。

任務(wù)的掛起是可以疊加到其他操作上的。例如，任務(wù)被掛起時正在進行延時操作，那么 任務(wù)的喚醒就需要兩個條件：延時的結(jié)束以及其他任務(wù)的喚醒操作。又如，任務(wù)被掛起時正 在等待信號量，當(dāng)任務(wù)從信號量的等待對列中清除后也不能立即運行，而必須等到被喚醒后。函數(shù)原型：

INT8U OSTaskSuspend(INT8U prio);參數(shù)說明：

prio 為指定要獲取掛起的任務(wù)優(yōu)先級，也可以指定參數(shù) OS_PRIO_SELF，掛起任務(wù)本 身。此時，下一個優(yōu)先級最高的就緒任務(wù)將運行。返回值：

OSTaskSuspend()的返回值為下述之一： ? OS_NO_ERR：函數(shù)調(diào)用成功。

? OS_TASK_ SUSPEND_IDLE：試圖掛起 μC/OS-II 中的空閑任務(wù)（Idle task）。此為非法操作。

? OS_PRIO_INVALID ：參數(shù)指定的優(yōu)先級大于 OS_LOWEST_PRIO 或沒有設(shè)定 ? OS_PRIO_SELF 的值。

? OS_TASK_ SUSPEND _PRIO：要掛起的任務(wù)不存在。注意：

在程序中 OSTaskSuspend（）和 OSTaskResume（）應(yīng)該成對使用。用 OSTaskSuspend（）掛起的任務(wù)只能用 OSTaskResume（）喚醒。4.3 OSTaskResume()

OSTaskResume（）喚醒一個用 OSTaskSuspend（）函數(shù)掛起的任務(wù)。OSTaskResume（）也是唯一能“解掛”掛起任務(wù)的函數(shù)。函數(shù)原型：

INT8UOSTaskResume(INT8U prio);參數(shù)說明：

prio 指定要喚醒任務(wù)的優(yōu)先級。返回值：

OSTaskResume()的返回值為下述之一： ? OS_NO_ERR：函數(shù)調(diào)用成功。

? OS_TASK_RESUME_PRIO：要喚醒的任務(wù)不存在。

? OS_TASK_NOT_SUSPENDED：要喚醒的任務(wù)不在掛起狀態(tài)。

? OS_PRIO_INVALID：參數(shù)指定的優(yōu)先級大于或等于 OS_LOWEST_PRIO。

五、實驗過程中遇到的問題及體會

實驗過程中體會到了嵌入式開發(fā)的樂趣，對上課老師所講的內(nèi)容有了進一步的認識與理解。17 實驗三 信號量：哲學(xué)家就餐問題的實現(xiàn)

一、實驗?zāi)康?/p>

掌握在基于嵌入式實時操作系統(tǒng) uC/OS-II 的應(yīng)用中，任務(wù)使用信號量的一般原理。通 過經(jīng)典的哲學(xué)家就餐實驗，了解如何利用信號量來對共享資源進行互斥訪問。

二、實驗原理及程序結(jié)構(gòu)

1.實驗設(shè)計

掌握在基于嵌入式實時操作系統(tǒng) uC/OS-II 的應(yīng)用中，任務(wù)使用信號量的一般原理。通 過經(jīng)典的哲學(xué)家就餐實驗，了解如何利用信號量來對共享資源進行互斥訪問。2.源程序說明

五個哲學(xué)家任務(wù)（ph1、ph2、ph3、ph4、ph5）主要有兩種過程：思考（即睡眠一段時

間）和就餐。每個哲學(xué)家任務(wù)在就餐前必須申請并獲得一左一右兩支筷子，就餐完畢后釋放 這兩支筷子。五個哲學(xué)家圍成一圈，每兩人之間有一支筷子。一共有五支筷子，在該實驗中 用了五個互斥信號量來代表。每個任務(wù)的代碼都一樣，如下所示： void Task(void *pdata){

INT8U err;INT8U i;INT8U j;

i=*(int *)pdata;j=(i+1)% 5;

uC/OS-II 實驗指導(dǎo)書 for(;;){

TaskThinking2Hungry(i);OSSemPend(fork[i], 0, &err);

OSSemPend(fork[j], 0, &err);/* Acquire semaphores to eat */ TaskEat(i);

OSSemPost(fork[j]);

OSSemPost(fork[i]);/* Release semaphore */ OSTimeDly(200);/* Delay 10 clock tick */ } }

操作系統(tǒng)配置

修改 uC_OS-II/OS_CFG.h： ：： ：

#define OS_MAX_EVENTS 10 /*最多可以有 10 個事件*/ #define OS_MAX_FLAGS 5 /*最多可以有 5 個事件標(biāo)志*/

#define OS_MAX_MEM_PART 5 /*最多可以劃分 5 個內(nèi)存塊*/ #define OS_MAX_QS 2 /*最多可以使用 2 個隊列*/ #define OS_MAX_TASKS 8 /*最多可以創(chuàng)建 8 個任務(wù)*/

#define OS_LOWEST_PRIO 14 /*任務(wù)優(yōu)先級不可以大于 14*/ #define OS_TASK_IDLE_STK_SIZE 1024 /*空閑任務(wù)堆棧大小*/ #define OS_TASK_STAT_EN 1 /*是否允許使用統(tǒng)計任務(wù)*/ #define OS_TASK_STAT_STK_SIZE 1024 /*統(tǒng)計任務(wù)堆棧大小*/ #define OS_FLAG_EN 1 /*是否允許使用事件標(biāo)志功能*/

#define OS_FLAG_WAIT_CLR_EN 1 /*是否允許等待清除事件標(biāo)志*/ #define OS_FLAG_ACCEPT_EN 1 /*是否允許使用 OSFlagAccept()*/ #define OS_FLAG_DEL_EN 1 /*是否允許使用 OSFlagDel()*/

#define OS_FLAG_QUERY_EN 1 /*是否允許使用 OSFlagQuery()*/ #define OS_MBOX_EN 0 /*是否允許使用郵箱功能*/

#define OS_MEM_EN 0 /*是否允許使用內(nèi)存管理的功能*/

#define OS_MUTEX_EN 0 /*是否允許使用互斥信號量的功能*/ #define OS_Q_EN 0 /*是否允許使用隊列功能*/ #define OS_SEM_EN 1 /*是否允許使用信號量功能*/

#define OS_SEM_ACCEPT_EN 1 /*是否允許使用 OSSemAccept()*/ #define OS_SEM_DEL_EN 1 /*是否允許使用OSSemDel()*/

#define OS_SEM_QUERY_EN 1 /*是否允許使用OSSemQuery()*/ #define OS_TASK_CHANGE_PRIO_EN 1 /* 是 否 允 許 使 用 OSTaskChangePrio()*/

#define OS_TASK_CREATE_EN 1 /*是否允許使用 OSTaskCreate()*/

#define OS_TASK_CREATE_EXT_EN 1 /*是否允許使用 OSTaskCreateExt()*/ #define OS_TASK_DEL_EN 1 /*是否允許使用 OSTaskDel()*/

#define OS_TASK_SUSPEND_EN 1 /* 是 否 允 許 使 用 OSTaskSuspend()and OSTaskResume()*/

#define OS_TASK_QUERY_EN 1 /*是否允許使用 OSTaskQuery()*/ #define OS_TIME_DLY_HMSM_EN 1 /* 是 否 允 許 使 用 OSTimeDlyHMSM()*/

#define OS_TIME_DLY_RESUME_EN 1 /* 是 否 允 許 使 用 OSTimeDlyResume()*/

#define OS_TIME_GET_SET_EN 1 /* 是否允許使用 OSTimeGet()和 OSTimeSet()*/

#define OS_SCHED_LOCK_EN 1 /* 是 否 允 許 使 用 OSSchedLock()和 OSSchedUnlock()*/

#define OS_TICKS_PER_SEC 200 /*設(shè)置每秒之內(nèi)的時鐘節(jié)拍數(shù)目*/

三、運行及觀察應(yīng)用輸出信息

開始，所有的哲學(xué)家先處于 thinking 狀態(tài)，然后都進入 hungry 狀態(tài)：

后首先獲得兩個信號量的 1、3 號哲學(xué)家開始 eating，待他們釋放相關(guān)信號量之后，哲

學(xué)家 2、5、4 獲得所需的信號量并 eating： 應(yīng)用如此這般地循環(huán)執(zhí)行程序下去??

四、本實驗中用到的μC/OS-Ⅱ相關(guān)函數(shù)

4.1 OSSemCreate()

OSSemCreate（）函數(shù)建立并初始化一個信號量。信號量的作用如下： ? 允許一個任務(wù)和其他任務(wù)或者中斷同步 ? 取得設(shè)備的使用權(quán) ? 標(biāo)志事件的發(fā)生

函數(shù)原型：

OS_EVENT *OSSemCreate（（（（WORD value））））參數(shù)說明：

value 參數(shù)是所建立的信號量的初始值，可以取 0 到 65535 之間的任何值。返回值：

OSSemCreate()函數(shù)返回指向分配給所建立的信號量的控制塊的指針。如果沒有可用的 控制塊，OSSemCreate()函數(shù)返回空指針。注意：

必須先建立信號量，然后使用。4.2 OSSemPend()

OSSemPend（）函數(shù)用于任務(wù)試圖取得設(shè)備的使用權(quán)，任務(wù)需要和其他任務(wù)或中斷同

步，任務(wù)需要等待特定事件的發(fā)生的場合。如果任務(wù)調(diào)用 OSSemPend（）函數(shù)時，信號量 的值大于零，OSSemPend（）函數(shù)遞減該值并返回該值。如果調(diào)用時信號量等于零，OSSemPend（）函數(shù)函數(shù)將任務(wù)加入該信號量的等待隊列。OSSemPend（）函數(shù)掛起當(dāng)前 任務(wù)直到其他的任務(wù)或中斷置起信號量或超出等待的預(yù)期時間。如果在預(yù)期的時鐘節(jié)拍內(nèi)信 號量被置起，μC/OS-Ⅱ默認最高優(yōu)先級的任務(wù)取得信號量恢復(fù)執(zhí)行。一個被 OSTaskSuspend（）函數(shù)掛起的任務(wù)也可以接受信號量，但這個任務(wù)將一直保持掛起狀態(tài)直到通過調(diào)用 OSTaskResume（）函數(shù)恢復(fù)任務(wù)的運行。函數(shù)原型： ：： ：

Void OSSemPend(OS_EVNNT *pevent, INT16U timeout, int8u *err);參數(shù)說明： ：： ：

pevent

是指向信號量的指針。該指針的值在建立該信號量時可以得到。（參考 OSSemCreate()函數(shù)）。

Timeout

允許一個任務(wù)在經(jīng)過了指定數(shù)目的時鐘節(jié)拍后還沒有得到需要的信號量時 恢復(fù)就緒狀態(tài)。如果該值為零表示任務(wù)將持續(xù)地等待信號量，最大的等待時間為 65535 個時

鐘節(jié)拍。這個時間長度并不是非常嚴(yán)格的，可能存在一個時鐘節(jié)拍的誤差。

Err 是指向包含錯誤碼的變量的指針。OSSemPend()函數(shù)返回的錯誤碼可能為下述幾 種：

? OS_NO_ERR ：信號量不為零。

? OS_TIMEOUT ：信號量沒有在指定數(shù)目的時鐘周期內(nèi)被設(shè)置。

? OS_ERR_PEND_ISR ：從中斷調(diào)用該函數(shù)。雖然規(guī)定了不允許從中斷調(diào)用該函數(shù)，但 μC/OS-Ⅱ仍然包含了檢測這種情況的功能。

?

OS_ERR_EVENT_TYPE ：pevent 不是指向信號量的指針。返回值： 無 注意：

必須先建立信號量，然后使用。不允許從中斷調(diào)用該函數(shù)。

4.3 OSSemPost()

OSSemPost（）函數(shù)置起指定的信號量。如果指定的信號量是零或大于零，OSSemPost（）函數(shù)遞增該信號量并返回。如果有任何任務(wù)在等待信號量，最高優(yōu)先級的任務(wù)將得到信

號量并進入就緒狀態(tài)。任務(wù)調(diào)度函數(shù)將進行任務(wù)調(diào)度，決定當(dāng)前運行的任務(wù)是否仍然為最高 優(yōu)先級的就緒狀態(tài)的任務(wù)。函數(shù)原型：

INT8U OSSemPost（OS_EVENT *pevent）;參數(shù)說明：

pevent

是指向信號量的指針。該指針的值在建立該信號量時可以得到。（參考 OSSemCreate()函數(shù)）。返回值：

OSSemPost()函數(shù)的返回值為下述之一： ?

OS_NO_ERR ：信號量被成功地設(shè)置 ?

OS_SEM_OVF ：信號量的值溢出

?

OS_ERR_EVENT_TYPE ：pevent 不是指向信號量的指針 注意：

必須先建立信號量，然后使用。4.4 OSTimeDly()

OSTimeDly（）將一個任務(wù)延時若干個時鐘節(jié)拍。如果延時時間大于 0，系統(tǒng)將立即進 行任務(wù)調(diào)度。延時時間的長度可從 0 到 65535 個時鐘節(jié)拍。延時時間 0 表示不進行延時，函

數(shù)將立即返回調(diào)用者。延時的具體時間依賴于系統(tǒng)每秒鐘有多少時鐘節(jié)拍（由文件 SO_CFG.H 中的常量 OS_TICKS_PER_SEC 設(shè)定）。函數(shù)原型：

void OSTimeDly(INT16U ticks);參數(shù)說明：

ticks 為要延時的時鐘節(jié)拍數(shù)。返回值：

無

注意：

注意到延時時間 0 表示不進行延時操作，而立即返回調(diào)用者。為了確保設(shè)定的延時時間，建議用戶設(shè)定的時鐘節(jié)拍數(shù)加 1。例如，希望延時 10 個時鐘節(jié)拍，可設(shè)定參數(shù)為 11。

五、實驗過程中遇到的問題及體會

在實驗前要對該問題進行深入的理解，即五個哲學(xué)家任務(wù)（ph1、ph2、ph3、ph4、ph5）主要有兩種過程：思考（即睡眠一段時間）和就餐。每個哲學(xué)家任務(wù)在就餐前必須申請并獲得一左一右兩支筷子，就餐完畢后釋放這兩支筷子。五個哲學(xué)家圍成一圈，每兩人之間有一支筷子。只有理解了，才能更好的進行實驗。