UCOSII

泉水

UCOSII

提出者

UCOSII的前身是UCOS，最早出自于1992 年美国嵌入式系统专家Jean J.Labrosse 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UCOS 的源码发布在该杂志的
BBS 上。

是什么

UCOSII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，是和很多商业操作系统性能相当的实时操作系统
(RTOS)。

开发及特性

UCOSII最大程度上使用ANSI C语言进行开发，并且已经移植到近40多种处理器体系上，涵盖了从8位到64位各种CPU(包括DSP)
UCOSII是专门为计算机的嵌入式应用设计的， 绝大部分代码是用C语言编写的。
CPU 硬件相关部分是用汇编语言编写的、总量约200行的汇编语言部分被压缩到最低限度，为的是便于移植到任何一种其它的CPU 上。
用户只要有标准的ANSI 的C交叉编译器，有汇编器、连接器等软件工具，就可以将UCOSII嵌人到开发的产品中。
UCOSII具有执行效率高、占用空间小、实时性能优良和可扩展性强等特点， 最小内核可编译至 2KB 。
UCOSII已经移植到了几乎所有知名的CPU 上。
UCOSII构思巧妙。结构简洁精练，可读性强，同时又具备了实时操作系统的全部功能。
虽然它只是一个内核，但非常适合初次接触嵌入式实时操作系统的朋友，可以说是麻雀虽小，五脏俱全。

UCOSII结构

上图可以看出，UCOSII的移植，我们只需要修改：os_cpu.h、os_cpu_a.asm和os_cpu.c
等三个文件即可

• os_cpu.h，进行数据类型的定义，以及处理器相关代码和几个函数原型；
• os_cpu_a.asm，是移植过程中需要汇编完成的一些函数，主要就是任务切换函数；
• os_cpu.c，定义一些用户HOOK函数。

定时器的作用是为UCOSII提供系统时钟节拍，实现任务切换和任务延时等功能。

• 这个时钟节拍由OS_TICKS_PER_SEC（在os_cfg.h中定义）设置，一般我们设置UCOSII的系统时钟节拍为1ms~100ms，具体根据你所用处理器和使用需要来设置。
• 本章，我们利用STM32F4的SYSTICK定时器来提供UCOSII时钟节拍。

UCOSII早期版本只支持64个任务，但是从2.80版本开始，支持任务数提高到255个。

• UCOSII保留了最高4个优先级和最低4个优先级的总共8个任务，用于拓展使用。
• 实际上，UCOSII一般只占用了最低2个优先级，分别用于空闲任务（倒数第一）和统计任务（倒数第二），所以剩下给我们使用的任务最多可达255-2=253个（V2.91）。

所谓的任务，其实就是一个死循环函数，该函数实现一定的功能，一个工程可以有很多这样的任务（最多255个）

• UCOSII对这些任务进行调度管理，让这些任务可以并发工作（注意不是同时工作，并发只是各任务轮流占用CPU，而不是同时占用，任何时候还是只有1个任务能够占用CPU），这就是UCOSII最基本的功能。

UCOSII

Ucos任务的一般格式为：

void MyTask (void *pdata) 
{  
 任务准备工作… 
 While(1)//死循环 
{ 任务MyTask实体代码; 
  OSTimeDlyHMSM(x,x,x,x);//调用任务延时函数，释放cpu控制权， 
} 
} 
1
2
3
4
5
6
7
8

并发

假如我们新建了2个任务为MyTask和YourTask,这里我们先忽略任务优先级的概念，两个任务死循环中延时时间为1s。

• 如果某个时刻，任务MyTask在执行中，当它执行到延时函数OSTimeDlyHMSM的时候，它释放cpu控制权
• 这个时候，任务YourTask获得cpu控制权开始执行，任务YourTask执行过程中，也会调用延时函数延时1s释放CPU控制权
• 这个过程中任务A延时1s到达，重新获得CPU控制权，重新开始执行死循环中的任务实体代码。
• 如此循环，现象就是两个任务交替运行，就好像CPU在同时做两件事情一样。