μC/OS II(Micro-Controller Operating System Two)是一个可以基于ROM运行的、可裁剪的、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,适合很多商业操作系统性能相当的实时操作系统(RTOS)。
充分利用硬件资源,如在单任务时(大循环结构,如大部分51程序)裸机遇到delay函数时,CPU在空转。而在多任务系统,遇到delay或需等待资源时系统会自动运行下一个任务,等条件满足再回来运行先前的任务,这样就充分利用了CPU,提高了效率。
uC/OS操作系统与裸机程序的最大不同点就在于uC/OS有任务调度,可以根据任务的重要程度(优先级)优先执行重要的任务,从而确保能及时处理最重要的数据。(所以对于一个系统有必要使用OS的判断是能否划分一个个的任务,并且各任务间的耦合很小)
操作系统是一个已经成熟的架构,你只需要把任务划分好,填充进去就可以了,但是如果用裸机,如果想实现非阻塞编程的话,就需要自己划分状态机,自己划分时间片等等,非常累,遇到大一些的项目,想进行任务调度就很困难。
1、增强实时性:
传统的中断设置标志位,然后在主函数中,判断标志位去执行
无法获知中断响应时间
操作系统:可以在中断中把高优先级的任务置于就绪态,
实时性增强
2、提高系统可靠性,使调试程序变得简单
传统:看门狗策略防止程序跑飞
任务相对独立,时间用完就交出cpu使用权,一个任务有问题 也不会影响其他任务
UCOSIII 开源。简单、可靠性高。实时性好
缺点:缺乏技术支持
裸机:单片机中断while(1)配合中断响应事件,中断中使用全局变量会有问题、中断时间不能太长、中断嵌套有问题、中断响应时间无法确定等问题,在处理复杂、耗时的任务时,效果差
ucos实时操作系统:统一的systick来管理时间,不会出现一个任务长期占据cpu,其他任务运行不了
任务控制块TCB
信号块:任务同步
访问共享资源
消息队列:
内存控制块:malloc free
任务调度堆栈:任务运行需要的空间
任务空间大小:全局变量、函数嵌套层数
裸机:任务是不可剥夺的,一旦任务启动,只有当前任务完成后才有机会执行,一个任务占用cpu时间不能太长,否则影响整个系统响应时间
操作系统移植出现的频繁问题:
栈溢出
中断优先级考虑