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uC/OS 和其后續(xù)版本 uC/OS-II 是專為嵌入式計(jì)算機(jī)應(yīng)用精心打造的軟件解決方案。它們的大部分核心是用高效、靈活的C語言編寫的,這使得它們在各種硬件平臺上具有很好的兼容性。為了實(shí)現(xiàn)高度的可移植性,μC/OS-II 的設(shè)計(jì)者們特別關(guān)注了與CPU硬件的緊密集成部分。
uC/OS-III 是一款公開源碼、結(jié)構(gòu)精簡的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),特別適合商業(yè)應(yīng)用,但需要用戶購買授權(quán)。這款內(nèi)核起源于1992年,由美國嵌入式系統(tǒng)專家Jean J.Labrosse在《嵌入式系統(tǒng)編程》雜志的5月和6月刊連載文章中推出,同時(shí)將μC/OS的源代碼分享在雜志的BBS上。
uC/OS-II是一個(gè)基于優(yōu)先級的可搶占型硬實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)內(nèi)核,其核心目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)多任務(wù)協(xié)作。為了在運(yùn)行時(shí)切換任務(wù),目標(biāo)CPU需要有能力改變程序計(jì)數(shù)器(PC),但直接操作PC目前大部分CPU并不支持。不過,大部分CPU允許通過JMP或CALL這樣的指令間接修改PC,這是uC/OS-II多任務(wù)機(jī)制的基礎(chǔ)。
μC/OS-II的結(jié)構(gòu)被劃分為五個(gè)主要模塊:核心、任務(wù)處理、時(shí)間管理、任務(wù)同步與通信,以及CPU接口。首先,核心部分,即OSCore.c,是操作系統(tǒng)的心臟,負(fù)責(zé)初始化、運(yùn)行、中斷處理和基本功能的維護(hù)。這部分涉及操作系統(tǒng)啟動(dòng)、中斷退出前的準(zhǔn)備工作、定時(shí)機(jī)制、任務(wù)調(diào)度和事件管理等關(guān)鍵操作。
uC/OS-II是一個(gè)采用可剝奪型實(shí)時(shí)多任務(wù)內(nèi)核的操作系統(tǒng)。這種內(nèi)核的特點(diǎn)是,無論何時(shí),一旦有優(yōu)先級最高的任務(wù)進(jìn)入就緒狀態(tài),它都會(huì)立即搶占正在運(yùn)行的低優(yōu)先級任務(wù)的處理器資源,從而實(shí)現(xiàn)高效的任務(wù)切換。這種搶占式調(diào)度策略使得系統(tǒng)能夠快速響應(yīng)高優(yōu)先級任務(wù)的需求。
1、在標(biāo)準(zhǔn)的ANSI C編程中,內(nèi)存管理主要依賴于malloc和free函數(shù),用于動(dòng)態(tài)分配和釋放內(nèi)存。然而,在嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)環(huán)境下,頻繁地調(diào)用這些函數(shù)可能導(dǎo)致內(nèi)存碎片問題。此外,malloc和free的執(zhí)行時(shí)間并非總是確定的,這在實(shí)時(shí)性要求高的系統(tǒng)中可能造成不便。uC/OS-II內(nèi)存管理策略有所不同,它采用了分區(qū)式管理方法。
2、嚴(yán)格來說,uC/OS-III的核心功能主要集中在實(shí)時(shí)內(nèi)核上,包括任務(wù)調(diào)度、任務(wù)管理、時(shí)間管理、內(nèi)存管理和任務(wù)間的通信與同步等基本操作。它并不提供輸入輸出管理、文件系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)服務(wù),但這并不妨礙其高度的靈活性。由于其良好的可擴(kuò)展性和源代碼開放性,用戶可以根據(jù)需求自行添加或擴(kuò)展這些非核心功能。
3、μC/OS-III的核心包括OSCore.c,負(fù)責(zé)初始化、運(yùn)行、中斷處理等,維持系統(tǒng)基本運(yùn)作。OSTask.c處理任務(wù)創(chuàng)建、刪除等操作,它是以任務(wù)調(diào)度為基本單元,對任務(wù)管理至關(guān)重要。OSTime.c則負(fù)責(zé)最小時(shí)間單位timetick,進(jìn)行任務(wù)延時(shí)操作。任務(wù)同步與通信部分通過信號量、郵箱等實(shí)現(xiàn)任務(wù)間協(xié)作和資源訪問。
1、在1992年5月和6月期Embedded SystemProgramming 雜志上發(fā)表了最初的RTOS,名為μCOS。到1992年底,寫成了介紹μC/OS的書,1999年出版了介紹μC/OS-Ⅱ的書,該書第2版于2002年出版。2000年還出版了.Embedded System Buliding Block一書。Jean J.L,abrosse先生長期從事嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)研究。
2、嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-II是一本由任哲編著的專業(yè)書籍,深入解析該操作系統(tǒng)的核心原理及其實(shí)際應(yīng)用。這本書的出版信息表明,它由北京航空航天大學(xué)出版社發(fā)行,出版日期為2009年10月1日,采用了16開的開本,印制質(zhì)量為膠版紙。ISBN號碼為9787811249323,裝訂形式為平裝。
3、王田苗的著作主要圍繞嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)例開發(fā)展開,他以ARM架構(gòu)的微處理器和μC/OS嵌入式操作系統(tǒng)為核心,為讀者提供了深入淺出的學(xué)習(xí)資源。