在linux上模拟uCOS.docx

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1、在linux上模拟uCOS摘要：uCOS-II是一个短小而功能强大的实时嵌入式操作系统。在Jean J.Labrosse先生所著.由邵贝贝教授翻译的Micro/uCOS-II THE REAL-TIME KERNELSecond Edition一书中对这一操作系统作出了精彩的讲解，该书是一部关于uCOS-II操作系统的经典教材，同时在书中提供了关于uCOS-II在windows环境下的移植的4个范例。本文对其第一个范例作一个在redhat linux9.0上的移植版本。移植的工作主要集中在三个方面，下文将分为三章，结合代码详细介绍。文章的最后将介绍我的试验平台并演示我的试验结果。 1 引言 u

2、COS-II是一个短小而功能强大的实时嵌入式操作系统。在Jean J.Labrosse先生所著.由邵贝贝教授翻译的Micro/uCOS-II THE REAL-TIME KERNELSecond Edition一书中对这一操作系统作出了精彩的讲解，该书是一部关于uCOS-II操作系统的经典教材，同时在书中提供了关于uCOS-II在windows环境下的移植的4个范例。本文对其第一个范例作一个在redhat linux9.0上的移植版本。移植的工作主要集中在三个方面，下文将分为三章，结合代码详细介绍。文章的最后将介绍我的试验平台并演示我的试验结果。 2 字符串的显示 字符串显示函数PC-Disp

3、Str在文件pc.c中，这个文件本身不是uCOS-II的一局部。它的主要工作是建立一系列的功能函数来发挥PC机的强大功能，并被测试代码所调用。 2.1 设置前风光和后风光 我们使用类似于prinf3330m的语句来设置颜色.转义序列就是一个让shell执行一个特殊步骤的控制指令。转义序列通常都是以ESC开始这也是它的命名原因。在sh ell里表示为。这种表示法需要一点时间去适应， 可以以用33完成一样的工怍ESC的ASCII码用十进制表示就是27，=用八进制表示的33。33声明了转义序列的开场，然后是开场定义颜色。下面我们要选择前风光这里是32，代表绿色。背风光的40表示黑色。要是不想让提示符

4、后面的文字也变成绿色，我们用330m关闭转义序列，330m是shell的默认颜色。前风光和背风光都有8种可用的选择。可选颜色：红色、绿色、黄色、蓝色、洋红、青色和白色。他们对应的颜色代码是：30黑色、31红色、32绿色、33黄色、34蓝色、35洋红、36青色、37白色。用同样色方法设置背风光，不过要把第一个数字3交换成4，例如40、41、42、43、44、45、46、47。固然在这里可以按照上面介绍的对应关系定义修改在pc.h中定义的前风光和后风光的宏，使对应关系更加明确。注意：他的后面一位表示前风光，前面一位表示后风光，但是我们在这里的设计思路是尽量不对原书中的代码作改动，所以在函数的实现中

5、直接使用switch语句，对相应的前风光和后风光 。linux的shell只支持以上几种颜色 switch color&0xF0 /查看前风光/ case DISP_FGND_BLACK: printf3330m;break; switchcolor&0x0F /查看后风光/ case DISP_BGND_BLACK: prinf 3340m; break; 2.2跟踪光标的位置 我使用printf33%u;%uH,y+1,x+1来跟踪光标的位置。33是声明了转义序列的开场，上文已经介绍，不再累叙，y;xH是设置光标位置的格式。x和y分别表示横轴和纵轴。 3 键盘输入 键盘输入函数PC_Get

6、Key在windows环境下，由于有库函数kbhit返回最近所敲的按键.就很容易实现。而在linux环境下我们需要构造自己的kbhit，在参考文献2中John.Wiley.Sons先生提供了一种现成的实现方法这个方法会阻塞read函数.在本文中并不适用，这里我们使用了另外的一种实现方法，下面介绍给出其实当代码. int kbhitvoid struct timeval tv; fd_set readFd; struct termios newKbdMode; if!inited newKbdMode.c_lflag&=ICANON | ECHO; newKbdMode.c_ccVTIME=0;

7、 newKbdMode.c_ccVMIN=1; tcsetattr0,TCSANOW,&newKbdMode; atexitrekbd; inited=1; tv.tv_sec=0; tv.tv_usec=0; FD_ZERO&readFd; FD_SETSTDIN_FILENO,&readFd; select1,&readFd,NULL,NULL, ifFD-ISSETSTDIN-FILENO，&readFd return 1; else return 0; 3.1 控制台的初始化 首先，这里使用了全局变量inited，它是一个初始化与否的标记.因为函数kbhit将被屡次调用，而初始化只需要

8、做一次.这样.当发现inited置1以后，就不会去做重复性的初始化工作了。假如inited为0，就需要对控制台键盘做初始化工作，这里定义了内核构造体termios类型的变量newKbdMode，我们需要对这个构造体的两个成员c_lflag和c_cc进展初始化，代码中对c_lflag的设置表示终端为不回显的非标准形式。c_ccVTIME=0，c_ccVMIN=1表示读函数会等待.直到出现1个键盘输入为止。关于这个构造体的详细分析，可参阅参考文献2的第5章。然后再调用tcsetattr把设置的值写入。最后，函数atexit将在3.3节详叙。 3.2 检测键盘的输入 在这里我们使用宏FD_ZERO把

9、内核的构造体readFd清0.用宏FD_SET把标准输入的文件描绘符STDIN_FILENO和readFd关联，然后用select函数来监测输入.他只关注一个描绘符，所以第一个参数为1，第二个参数为上面的readFd，后面的两个参数表示是否关注标准输出和出错的文件描绘符，我们不要，所以置0.最后一个参数表示超时时间，我们不需要，所以置0。经过以上的处理后，假如有输入时.宏FD_ISSET就会返回非0值。我们就知道键盘上有输入。 3.3 系统退出 在windows环境下使用了成对的函数PC_DOSSaveReturn和PC_DOSReturn。前一个保存DOS的状态，后一个在退出时前调用.恢复保

10、存的DOS状态。而在linux下，外表看来我仅使用函数exit直接退出，而没有进展类似的保存一恢复处理.但实际上在linux下我们调用了函数atexitfunction来设置程序正常完毕前调用的函数，当程序通过调用exit返回时，参数function所指定的函数会先被调用.然后才真正由exit完毕程序。function将指定函数rekbd函数的实现见下面的代码，这个函数就是清屏和清处所有前文的属性设置，33声明了转义序列的开场，然后是2J，表示清屏。0m表示关闭所有属性。 void rekbdvoid prinf330m; prinf332J; 4 MAKEFILE 文件的编写 在Jean J

11、.Labrosse先生的原书中是使用boland c的编译器.而我们在linux下使用GCC的编译器，由于编译器的改变.所以makefile就需要重写。为了简化makefile的编写，我提供一种最简单的方法，那就是把所有uCOS-II 的源码SOFTWAREuCOS-IISOURCE. 和配置头文件和测试函数SOFTWAREuCOS-IIEX1_x86LBC45SOURCE.还有按上文编写的pc.c和pc.h文件，全部放在linux的根目录下.假设为/test78，那么makefile可简写为如下方式： UCOS_SRC=/test78 UCOS_PORT=/test78 UCOS_PC=/t

12、est78 all: gcc-I$UCOS_SRC -I$UCOS_PORT -I$UCOS_PC test.c $UCOS_SRC/uCOS_II.C $UCOS_PC/ pc.c $UCOS_PORT/os_cpu_c.c -o test all是一个伪目的，伪目的 并不是一个文件，只是一个标签，它的特性是，总是被执行的。这样的目的是让编译器每次都产生新的目的。-o test指定输出文件为test.-I选项指定搜索的目录. 注意：把所有源文件都放在一个目录下也许并不是一个好方法，它使得整个工程杂乱无章，十分是在工程比拟大时.是不能这样处理的。但这里仅仅是为了简化makefile的编写，提供

13、一个可行的方法。所以在这个makefile的前面，我定义了几个宏，假如需要编译的几个文件在途径下，就只需要指定途径就可以了。 5 完毕语 本文的创新点主要表达在 1.自建的键盘输入函数。由于Beginning.Linux.Programming中实现会阻塞read函数，所以本文采用了改良的方法实现键盘输入，详见第3节。 2.MAKEFILE文件。由于编译器的改变，我们需要改写makefile文件，本文提供了一种非常简单的编写方法，详见第4节。 我的试验平台如下：在Virtual PC 2004上安装red hat linux 9.0，并且在linux下进展编译和调试。 参考文献： 1Jean J.Labrosse邵贝贝译 （）嵌入式实时操作系统UC/OS-II第2版） 2John.Wiley.Sons.Beginning.linux.Programming，Third.Edition 3Werner Zimmermann uCOS-II-Port for the LINUX Operating System 4石绍应，张圮，罗诗途.基于嵌入式操作系统VxWorks的战车虚拟仪表显示技术研究J.微计算机信息，2005,4：136-137 5钱晨，徐荣华，王钦假设.基于Linux操作系统的设备驱动程序开发，微计算机信息.2004，9 0