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1、实验五 操作系统应用实验,一、实验目的 1、熟悉ucos-II下系统函数使用的基本原则 2、理解任务编程方式与前后台编程方式的区别。 3、掌握用ucos-II下任务的五种状态，以及五种状态之间的相互关系 二、实验要求 用一个按键来控制一个LED灯的亮和灭。,三、实验设备 1.电脑一台 2.Proteus-ARM实验箱 四、实验原理,图1 操作系统应用实验原理图,任务的状态| C/OS-II程序设计基础,图2是C/OS-控制下的任务状态转换图。在任一给定的时刻，任务的状态一定是在这五种状态之一。,图2 任务的状态图,系统函数概述| C/OS-II程序设计基础,基本原则,1.配对性原则,对于C/O
2、S-II来说，大多数API都是成对的，而且一部分必须配对使用。当然，查询状态的系统函数一般不需要配对使用，而且部分API如延时，也不需要配对使用。配对的函数见下表。,一般的操作系统都提供时间管理的函数，最基本的就是延时函数，C/OS-II也不例外，C/OS-II所具有的时间管理函数见下表。,系统函数概述| C/OS-II程序设计基础,系统函数的分类,根据功能分类,传递性：信息传递的上游任务的优先级高于下游任务的优先级。如信号采集任务的优先级高于数据处理任务的优先级。,紧迫性：因为紧迫任务对响应时间有严格要求，在所有紧迫任务中，按响应时间要求排序，越紧迫的任务安排的优先级越高。紧迫任务通常与IS
3、R关联；,关键性：任务越关键安排的优先级越高，以保障其执行机会；,中断关联性：与中断服务程序（ISR）有关联的任务应该安排尽可能高的优先级，以便及时处理异步事件，提高系统的实时性。如果优先级安排得比较低，CPU有可能被优先级比较高的任务长期占用，以致于在第二次中断发生时连第一次中断还没有处理，产生信号丢失现象；,频繁性：对于周期性任务，执行越频繁，则周期越短，允许耽误的时间也越短，故应该安排的优先级也越高，以保障及时得到执行；,快捷性：在前面各项条件相近时，越快捷（耗时短）的任务安排的优先级越高，以使其它就绪任务的延时缩短；,任务设计| C/OS-II程序设计基础,任务的优先级,任务的优先级安
4、排原则如下：,紧迫性,任务优先级,关键性,中断关联性,快捷性,频繁性,传递性,时间管理| C/OS-II程序设计基础,概述,C/OS-II提供了若干个时间管理服务函数，可以满足任务在运行过程中对时间管理的需求。在使用时间管理服务函数时，必须十分清楚一个事实：时间管理服务函数是以系统节拍为处理单位的，实际的时间与希望的时间是有误差的，最坏的情况下误差接近一个系统节拍。因此时间管理服务函数只能用在对时间精度要求不高的场合，或者时间间隔较长的场合。,时间管理| C/OS-II程序设计基础,OSTimeDly(),系统延时函数OSTimeDly()调用图解,当前任务优先级为就绪态中最高,延时时间到,延
5、时的长短是由时钟节拍的数目来确定,时间管理| C/OS-II程序设计基础,OSTimeDly(),下面我们设计一个任务，让一个LED以50个时钟节拍为单位闪耀，说明OSTimeDly()函数的用途。由于篇幅关系，只给出任务主要处理代码。,void TaskLED (void *pdata) while (1) IO0CLR = LED1; OSTimeDly(25); IO0SET = LED1; OSTimeDly(25); ,注意：上面的设计是OSTimeDly() 控制任务的周期性执行，还可以用它来控制任务的运行节拍。,时间管理| C/OS-II程序设计基础,OSTimeDlyHMSM(
6、),C/OS-提供了OSTimeDlyHMSM()系统延时函数，这个函数是以小时(H)、分(M)、秒(S)和毫秒(m)四个参数来定义延时时间的，函数在内部把这些参数转换为时钟节拍，再通过单次或多次调用OSTimeDly()进行延时和任务调度，所以延时原理和调用延时函数OSTimeDly()是一样的。OSTimeDlyHMSM()详细见下表。,时间管理| C/OS-II程序设计基础,OSTimeDlyHMSM(),为了说明OSTimeDlyHMSM()函数的使用方法，下面我们设计一个任务，让一个LED以2Hz的频率闪耀。下面给出任务主要处理代码。,void TaskLED (void *pdat
7、a) while (1) IO0CLR = LED1; OSTimeDlyHMSM(0, 0, 0, 250); IO0SET = LED1; OSTimeDlyHMSM(0, 0, 0, 250); ,注意：上面的设计是OSTimeDlyHMSM()控制任务的周期性执行，还可以用它来控制任务的运行节拍。,五 实验流程图和对应程序,1、用一个按键来控制一个LED灯的亮和灭。,void Task0 (void *pdata) pdata = pdata; TargetInit (); PINSEL0 = (PINSEL0 ,void TaskLed(void *pdata) pdata = pdata; for(;) OSTaskSuspend(OS_PRIO_SELF); IO0CLR = led; OSTimeDly(OS_TICKS_PER_SEC/10); IO0SET = led; OSTimeDly(OS_TICKS_PER_SEC/100); ,void TaskKey(void *pdata) pdata = pdata; for(;) OSTimeDly(OS_TICKS_PER_SEC/50); while(IO0PIN ,