嵌入式操作系统移植说明

该文对UCOS移植做了详细说明,平台为瑞萨V850

嵌入式实时操作系统 —— uCOS

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嵌入式实时操作系统1. 实时操作系统定义，特点，性能指标

2. 实时操作系统现状3. uCOS操作系统简介

4. uCOS操作系统移植

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操作系统主要类型主要类型：

实时操作系统 (VxWorks、eCos、uCOS、FreeOS等) 网络操作系统 (Linux, UNIX,BSD, Windows ServerMac , OS X Server, Novell NetWare等) 嵌入式操作系统 (Linux、Android、IOS、WinCE) 桌面操作系统 (MAC OS、Windows、Linux) 服务器操作系统 (Linux,UNIX,BSD,Windows Server, Mac OS X Server,NovellNetWare等)

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实时操作系统定义实时系统定义：实时操作系统(RTOS)是指当外界事件或数据产生时，能够及时接受并 以足够快的速度予以处理，其处理的结果又能在规定的时间之内来控制 生产过程或对处理系统做出快速响应，并控制所有实时任务协调一致运 行的操作系统。

要点：1、对外部事件或数据快速处理。 2、对处理结果能够在规定时间内快速响应。 3、让所有的实时任务协调一致的运行。

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实时操作系统特点嵌入式实时系统特点：

(1)对外部事件作出反应的时间是确定的、可重复实 现的，系统响应时间都是可预测的。 (2)具有处理异步并发事件的能力。 (3)具有出错处理和自动复位功能。 (4)可裁剪、可移植，适用于多种处理器 (5)具有多任务执行、调度能力，能进行任务间通讯、 消息传递等

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实时操作系统性能指标系统性能指标：

中断延迟时间；

中断延迟时间是指从中断发生到系统获知中断，并且开始执行中断服务程 序所需要的最大滞后时间

中断响应时间； 中断恢复时间；中断恢复时间是用户中断服务程序结束后回到被中断代码之间的时间

中断响应时间是指从中断发生到开始执行用户中断服务程序的第一条指令 之间的时间

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实时操作系统性能指标

内核最大关中断时间内核在执行一些临界区的代码时采取了关中断，即执行临界区代码所用时

间

任务上下文切换时间任务上下文切换是指CPU 的控制权由运行任务转移到另外一个就绪

任务时所发生的时间

任务响应时间任务响应时间是指从任务对应的中断产生到该任务真正开始运行这一过

程所花费的时间。任务响应时间又称调度延迟

。

系统调用的执行时间调用系统函数所执行的时间。

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实时操作系统性能指标

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实时操作系统现状

从20世纪七十年代单片机的出现到各式各样的 嵌入式微处理器，微控制器的大规模应用，嵌 入式系统已经有了近30年的发展历史。 最早的单片机是Intel公司的8048,它出现在 1976年。Motorola同时推出了68HC05,Zilog公 司推出了Z80系列，这些早期

的单片机均含有 256字节的RAM、4K的ROM、4个8位并口、1 个全双工串行口、两个16位定时器。之后在80 年代初，Intel又进一步完善了8048,在它的基 础上研制成功了8051,这在单片机的历史上是 值得纪念的一页，迄今为止，51系列的单片机 仍然是最为成功的单片机芯片，在各种产品中 有着非常广泛的应用。

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实时操作系统现状

从80年代早期开始，嵌入式系统的程序员开始用商业级的 “操作系统”编写嵌入式应用软件，这使得可以获取更短 的开发周期，更低的开发资金和更高的开发效率，“嵌入 式系统”真正出现了。确切点说，这个时候的操作系统是 一个实时核，这个实时核包含了许多传统操作系统的特征， 包括任务管理、任务间通讯、同步与相互排斥、中断支持、 内存管理等功能。 90年代以后，随着对实时性要求的提高，软件规模不断上 升，实时核逐渐发展为实时多任务操作系统(RTOS),并 作为一种软件平台逐步成为目前国际嵌入式系统的主流。 这时候更多的公司看到了嵌入式系统的广阔发展前景，开 始大力发展自己的嵌入式操作系统。如PalmOS,WinCE, 嵌入式Linux,Lynx,Nucleux,以及国内的Hopen,DeltaOs 等嵌入式操作系统。

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实时操作系统现状

RTOS在嵌入式系统设计中的主导地位已经确定，越来越多 的工程师使用RTOS,更多的新用户愿意选择购买而不是自 己开发。我们注意到，RTOS的技术发展有以下一些变化： 1.新的处理器越来越多，RTOS自身结构的设计更易于移植， 以便在短时间内支持更多种微处理器。 2.开放源码之风已波及RTOS厂家。相当多的RTOS厂家出售 RTOS时，就附加了源程序代码并含生产版税。 3.后PC时代更多的产品使用RTOS,它们对实时性要求并不 高，如手持设备等。微软公司的WinCE, Plam OS, Android, IOS等RTOS产品就是顺应这些应用而开发出来的。 5.嵌入式Linux已经在消费电子设备中得到广泛应用。

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实时操作系统现状RTOS 有名的厂家： 1. Green Hills Software INTEGRITY 2. Wind River VxWorks 3. QNX Neutrino 4. FreeRTOS 5. Micrium µ C/OS-II, III 6. Windows CE 7. TI-RTOS Kernel (previously called DSP/BIOS)

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RTOS 应用趋势

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OS 用户兴趣调查

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uCOS 简介

uC/OS II(Micro Control Operation System Two)是一 个可以基于ROM运行的、可裁减的、抢占式、实 时多任务内核，具有高度可移植性，特别适合于 微处理器和控制器，与很多商业操作系统性能相 当的实时操作系统(RTOS)。 μC/OS-II 的前身是μC/OS,最早出自于1992 年美 国嵌入式系统专家Jean http://doc.guandang.netbrosse 在《嵌入式系 统编程》杂志的5 月和6 月刊上刊登的文章连载， 并把μC/OS 的源码发布在该杂

志的B B S 上。 目前最新版本 µ C/OS-III http://doc.guandang.net/

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uCOS 支持芯片类型

ARM (Generic) ARM Cortex-A5 ARM Cortex-A8 ARM Cortex-A9 ARM Cortex-M0 ARM Cortex-M3 ARM Cortex-M4 ARM Cortex-M7 ARM Cortex-R4

ARM7 ARM9

Altera NIOS-II Analog Devices Blackfin Atmel AVR32

Atmel AVR8 MIPS32 M4K Microchip PIC24/30/33 Microchip PIC32 (MIPS32-M4K)