實時多工作業系統uCOS III的特點

2021-06-24 12:00:41 字數 1633 閱讀 3654

ucos-iii是乙個全新的實時核心,源於世界上最流行的實時核心uc/os-ii,除了提供熟悉的一系列系統服務,全面修訂了api介面,使uc/os-iii更直觀,更容易使用。該產品可以廣泛應用於通訊,工業控制,儀器儀表,汽車電子,消費電子,辦公自動化裝置等的設計開發。

ucos-iii是乙個搶占的多工核心,支援優先順序相同的任務輪詢排程。它可以移植到許多不同的cpu架構。uc/os-iii是專為嵌入式系統設計,可以與應用程式**一起固化到rom中。

ucos-iii可在執行時配置實時作業系統。所有核心物件,如任務,堆疊,訊號量,事件標誌組,訊息佇列,訊息數量,互斥訊號量,記憶體分割槽和定時器,由使用者在執行時進行分配。這可以防止在編譯的時候分配過多資源。

ucos-iii允許有任意數量的任務,訊號量,互斥訊號量,事件標誌,訊息佇列,定時器和記憶體分割槽(僅受限於處理器可用的ram大小)。

ucos-iii新增了許多非常有用的功能,如:可巢狀互斥訊號量,可巢狀任務暫停,不需要訊號量可發訊號給任務,不需要訊息佇列可傳送訊息給任務,等待多個核心物件,針對'errno'或其他任務的特定狀況的任務註冊,內建的效能測量,死鎖預防,使用者定義的鉤函式等。

ucos-iii還內建了支援核心感知除錯。允許核心感知偵錯程式以使用者友好的方式檢測和顯示uc/os-iii的變數和資料結構,也允許uc/probe在執行時顯示和改變變數。

μcos-iii是可以搶占的多工核心,始終執行進入就緒態的最重要的任務。μc/os-iii支援無限數量的任務,並允許在執行時,監測堆疊增長的任務。它還支援無限數量的優先順序。然而,通常情況下,對於大多數應用,32至256個不同的優先順序是足夠的。 

對於今天的設計,特別有用的是具有同等優先順序的輪轉排程的任務。μc/os-iii允許多個任務執行在同一優先順序,每乙個任務執行由使用者指定的時間片。每個任務可以定義自己的時間單元,如果其完整的時間單元並不是必需的,每個任務可以放棄時間片。μc/os-iii還允許無限數量的核心物件,如任務,訊號量,互斥,訊號旗,訊息佇列,計時器和記憶體分割槽。μc/os-iii大部分是執行時可以配置。 

μc/os-iii提供接近零的中斷停用時間。μc/os-iii有一些內部資料結構和變數,需要獲得原子訪問權(不能夠被打斷的)。這些關鍵區域的保護由鎖排程,而不是由禁用中斷實現。中斷被禁用的時鐘週期幾乎為零,確保了實時作業系統將能夠響應一些最快的中斷源。

允許任務使用同一優先順序。對同一優先順序的多個任務,採用時間片排程法。

可以有任意多的任務,任意多的訊號量(semaphore)、互斥型訊號量(mutex)、事件標誌(event flag)、訊息佇列(queue)、定時器(timer)和任意分配的儲存塊容量(僅受限於使用者 cpu 可以使用的 ram 量)

可巢狀的互斥型訊號量,可巢狀的任務掛起。

向無訊號量請求的任務傳送訊號量,向無訊息佇列請求的任務傳送訊息。

任務可被核心的多個元素掛起(多重掛起)。

增加為其他任務的狀態或「出錯**」服務的任務。

內在的效能測試。不僅能得到每個任務的最長關中斷時間和最長禁止排程時間,還能得到系統的最長關中斷時間和最長禁止排程時間。

選擇和確定優先順序的演算法可以用組合語言寫,以發揮一些有特殊指令的cpu的優勢,如:置位和復位指令;計數器清零(clz);找出第乙個不為零位(ff1)指令等。

訪問臨界資源的方法由關中斷改為給排程器上鎖的方式,使得核心關中斷的時鐘週期數幾乎為零,保證了 μc/os-iii 能以最快的速度響應中斷。

UCOS 實時多工作業系統

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