嵌入式可配置实时操作系统eCos软件开发概要

1、嵌入式可配置实时操作系统eCos软件开发PE四部 林高峰 1 seseembedded embedded O O，whywhy？2seseembedded Oembedded O，whywhy？ 前后台系统 or 超循环系统3seseembedded Oembedded O，whywhy？多任务调度系统4常见的嵌入式系统常见的嵌入式系统 Linux、uClinux、WinCE、 PalmOS ，Symbian、VxWorks、pSOS、eCos、uCOS-II、Nucleus、ThreadX 、Rtems 、QNX、INTEGRITY、OSE、CExecutive 5eCos based pr

2、oducts showcase6Processor Architecture supported by eCosARM （ARM720T ，ARM7EJ-S ，ARM7TDMI ，ARM7TDMI-S ，ARM920/922T ，ARM926EJ-S ，ARM940T ，）Samsung CalmRISC16/32 Fujitsu FR-VHitachi H8intel IA32(X86)M68KMIPS（ MIPS32 M4K，MIPS32 4KS，MIPS324KE，NEC V8xxPowerPCSPARCSuperHMatsushita AM3x7 eCos system develop

3、ment8eCoseCos 概况概况发展历程优势：完全开源, 完全免费由免费软件基金会做版权维护（FSF: Free SoftwareFoundation）特点：可配置性,可裁剪性,可移植性,实时性兼容性 (posix, uitron),代码量小,符合标准协议9eCoseCos 功能功能10eCoseCosHALHAL概念概念 HAL硬件抽象层：处理器结构和系统硬件平台 进行抽象体系结构抽象层(Architecture HAL)主要是指eCos所支持的具有不同体系结构的处理器系列，如SPARC系列、arm系列等等。变体抽象层(Variant HAL)指的是处理器系列中某款处理器在Cache、M

4、MU和FPU等方面所具有的特殊性。平台抽象层(Platform HAL)是对当前系统硬件平台的抽象，包括了平台的启动、芯片选择与配置、定时设备、I/O寄存器访问以及中断寄存器等等。11eCoseCos 系统中嵌入式软件包的层次结构系统中嵌入式软件包的层次结构12eCoseCos源码库的文件组织结构源码库的文件组织结构13 eCos kernel1415eCos内核提供了一个RTOS所期望的标准功能：线程管理，线程调度，中断和异常处理，同步等eCos内核的标准功能组件是可以配置的eCos内核的支持标准的uITRON和POSIX兼容层接口eCos内核提供C语言的API接口eCoseCoskerne

5、l kernel 特性特性 调度器内存分配中断通信同步机制时钟eCoseCoskernelkernelcomponent component 16eCoseCoskernel - scheduler(0)kernel - scheduler(0)位图调度17eCoseCoskernel - scheduler(1)kernel - scheduler(1)多级队列调度18eCoseCoskernel - kernel - 内存分配内存分配高地址低地址.text.data.bssheap_top 内存池用户区Heap(target.ld 配置)19eCoseCoskernel - kernel

6、- 中断中断20eCoseCoskernel - kernel - 同步机制同步机制同步机制有同步机制有: :互斥量互斥量 （mutexmutex）信号量信号量 （semaphoresemaphore）条件变量条件变量 (condition)(condition)标志量标志量 (flag)(flag)消息邮箱消息邮箱 ( (mboxmbox) )同步机制是内核为线程提供通信，以及对共享资源同步机制是内核为线程提供通信，以及对共享资源进行同步的机制进行同步的机制21eCoseCoskernel - kernel - 同步机制同步机制void cyg_user_start()cyg_semapho

7、re_init(&g_sem, 0);cyg_thread_creat(12, thread_A, .);cyg_thread_creat(6, thread_B, .);cyg_thread_resume(thread_a);cyg_thread_resume(thread_b);void thread_A()while(1) cyg_thread_delay(100); diag_printf (Thread A: post signal); cyg_semaphore_post(&g_sem);void thread_B()while(1) cyg_semaphore_wait(&g_s

8、em); diag_printf (Thread B: get signal);信号量例子22eCoseCoskernel - kernel - 时钟时钟eCos 内核使用时钟特性来提供超时、延迟、线程调度、计数器、报警器、定时器等服务. 通常 1tick = 10ms .23 eCos 驱动开发24eCoseCos驱动驱动 - - 架构架构主要设备类型: 字符设备,块设备,网络设备25eCoseCos驱动驱动 - 3- 3种中断模型种中断模型26eCoseCos驱动驱动 - - 字符设备驱动接口开发字符设备驱动接口开发27eCoseCos驱动驱动 - - 应用层调用应用层调用IOIO接口接口

9、28 eCos file system2930 文件系统屏蔽底层细节，用户可以在ROM、RAM、网络、硬盘、SD卡、CF卡、USB等很多种介质上实现“按名存取”。文件系统的本质是“按名存取”，把文件名字和数据对应起来eCoseCosfile systemfile system eCos文件系统符合POSIX标准31 eCos networking3233 随着网络应用的普及，嵌入式系统对网络的要求也越来越迫切eCos为满足这种需求，在网络方面提供了强有力支持它包含公共的网络协议包（Common Networking Package）支持完整的TCP/IP网络协议栈,提供了基于OpenBSD和F

10、reeBSD的两种实现. 目前支持的网络服务包括FTP,TFTP,SNMP, DNS, HTTP 等等eCoseCos networkingnetworkingeCoseCosNet FrameworkNet Framework34eCos 宿主机开发平台35eCoseCos开发环境的建立开发环境的建立 .安装安装ecosecos开发包和配置工具开发包和配置工具Configtool http:/1.cygwin(GNU Cygnus Windows)http:/ 36eCoseCos组件管理的一些重要概念组件管理的一些重要概念配置选项：最基本的可配置单元每个配置选项对应一个单一的选择，可以选中还是禁止，或者设成某个值每个配置选项都有一个宏与其对应，该宏用于系统源码级控制对于特定的ecos应用，可以通过调整配置选择来满足应用的特定需求37eCoseCos组件管理的一些重要概念组件管理的一些重要概念组件：,组件可以包含更多的配置选项, ,组件也是一个配置选项，用户可以对组件的所有功能的使 能和禁止进行选择,组件可以是一组相关配置选项称呼,此时没有宏名与此对应38eCoseCos组件管理的一些重要概念组件管理的一些重要概念包：是一种特殊类型的组件，它是组