嵌入式系统实践:uCOS-II实时操作系统教程

需积分: 10 1 下载量 168 浏览量 更新于2024-07-23 收藏 4.12MB PDF 举报
"嵌入式uCOS-II学习教程是一本以范例驱动的方式介绍嵌入式实时操作系统uCOS-II的教程。它适用于初学者和有经验的开发者,通过实例逐步解析uCOS-II的使用和原理。书中涵盖了从系统安装、数据类型到任务管理、资源同步与通信等多个方面,旨在帮助读者深入理解和应用该操作系统。" 在第一章中,作者介绍了如何安装和配置uCOS-II,并详细讲解了其中的关键元素。`INCLUDES.H`是头文件,包含所有必要的定义和声明,以便在项目中使用uCOS-II。关于不依赖于编译的数据类型,这是指uCOS-II中定义的一系列与硬件无关的类型,如OS_STK、OS_EVENT等,它们用于保证代码的可移植性。全局变量在多任务环境中需谨慎处理,以避免数据竞争和同步问题。`OS_ENTER_CRITICAL()`和`OS_EXIT_CRITICAL()`是用于保护临界区的函数,确保在特定时间段内不受中断影响,从而保证任务执行的完整性。 书中还提到了基于PC的服务,如字符显示和时间测量,这些都是实际应用中常见的功能。通过示例1、2、3,读者可以了解如何创建和启动任务,以及如何在任务之间协调工作。每个示例都包括`main()`函数、`TaskStart()`和不同任务函数的实现,展示了任务创建、调度和执行的基本过程。 第二章深入探讨了实时系统的核心概念。前后台系统是基本的系统架构,而多任务是实时操作系统的基础,任务是系统中最小的执行单元。任务切换允许系统在多个任务间平滑过渡,而内核则提供了任务管理、调度、同步和通信等功能。调度器根据策略决定任务的执行顺序,可能是非剥夺型或可剥夺型,影响着系统的响应速度。可重入性确保了函数在被中断后能正确恢复执行,时间片轮番调度则保证了所有任务都有机会执行。 优先级是任务调度的关键,分为静态和动态两种,前者在任务创建时确定,后者在运行时可能改变。优先级反转可能导致效率降低,需要通过优先级继承或任务抢占机制来解决。同步和通信机制如信号量、事件标志和任务间的通信,确保了任务之间的协作,防止死锁并优化资源利用。书中通过这些概念的解释和实例,帮助读者理解uCOS-II在实时系统中的运作机制。