第3章：嵌入式系统软件基础

嵌入式系统软件基础第三章第一章：绪论——回顾1、嵌入式系统的特点2、嵌入式系统的分类3、嵌入式系统的组成4、嵌入式系统开发流程问第三章：嵌入式软件系统基础本章学习目标：

1、熟悉嵌入式程序中的C语言现象；

2、掌握链表的使用；

3、了解常见的嵌入式操作系统；

4、了解操作系统的主要功能；第三章：嵌入式软件系统基础——C语言现象----includedefinestaticvolatileinline#include<stdio.h>#include“myhead.h”#defineMAX_LINE25staticintk=100;main(){volatileint*i=0x10;i=abc(199);……}#ifndefMYHEAD#defineMYHEAD……inlineint

abc(intx){ returnx^3;}#endifmain.cmyhead.h——一切都是因为预编译和编译优化！第三章：嵌入式软件系统基础——C语言现象宏定义：#define宏名[(变量1,变量2,…)][宏体]说明：

1、编译器会把源代码中出现的全部宏名替换为对应的宏体

2、变量没有类型区分，只是一个占位标识符

3、宏名和宏体采用空格分开，宏体中允许出现更多的空格

4、作用：定义宏常量、防重复包含、定义语句块助记符

5、如果宏体包含多条语句，必须包含在do{}while(0)中，宏体中的占位标识符(数字常量）必须在宏体中用小括号括起

6、宏名中的字母一般采用大写

7、宏常量的值在程序运行期间不能改变----defineincludestaticvolatileinline第三章：嵌入式软件系统基础——C语言现象定义宏常量：#define宏常量名宏体#defineMAX_LINE127#defineMATRIX(128*128)……x=MAX_LINE+MATRIX^2;…………x=127+(128*128)^2;……预编译时替换----defineincludestaticvolatileinline第三章：嵌入式软件系统基础——C语言现象防止头文件重复包含：#ifndef

宏名#define宏名……#endif注意：

1、宏名要取复杂一些，且最好与头文件名相关；

2、一般只在头文件中出现。#ifndefMY_HEAD_H#defineMY_HEAD_H#defineMAXLINE100int

abc;#endif头文件myhead.h----defineincludestaticvolatileinlinep34第三章：嵌入式软件系统基础——C语言现象定义语句块助记符：#define宏名(变量1,变量2,…)语句#define宏名(变量1,变量2,…)do{语句1;语句2;…;}while(0)#defineMUL(a,b)(a*b)#defineMUL(a,b)((a)*(b))#defineMAX(a,b)((a)>(b)?(a):(b))#defineDEBUGERR(a,err)\do{\

if((a)<0){\

printf(“Error:%s\n”,err);\ exit(1);\ }\}while(0)----defineincludestaticvolatileinline第三章：嵌入式软件系统基础——C语言现象异步执行程序，不可预知的事情时有发生防优化标识符:volatile类型变量；作用：用volatile修饰过的变量在编译时不做优化处理；例子P36----defineincludestaticvolatileinline第三章：嵌入式软件系统基础——C语言现象static关键字:static类型变量|函数；作用：

1、对于变量，规定作用域和生存期；

2、对于函数，规定作用域；被static修饰的函数其作用域是文件

同一个文件内的函数可以调用它；被static修饰的变量其生存期就是程序运行期。如果在函数中定义，那么作用域是该函数体，如果在函数外定义，期作用域就是文件（也就是说该变量对于文件中的任何代码都是可见的）；----defineincludestaticvolatileinline第三章：嵌入式软件系统基础——C语言现象#include<stdio.h>staticinti=100;abc(intx){ staticinttotal=0;

intj=0; total+=x;j+=i;

printf(“total=%d;j=%d\n”,total,j);}main(){

for(intj=0;j<10;j++)abc(j);}total=0;j=100total=1;j=100total=3;j=100total=6;j=100total=10;j=100total=15;j=100total=21;j=100total=28;j=100total=36;j=100total=45;j=100----defineincludestaticvolatileinline第三章：嵌入式软件系统基础——C语言现象----defineincludestaticvolatileinline

main(){Statement1;Statement2;……;abc(10,20);……;

Statementn;……;}abc(x,y){Statement1;Statement2;……;

Statementm;return;}主函数main()子函数abc(x,y)执行路径第三章：嵌入式软件系统基础——C语言现象----defineincludestaticvolatileinline

用inline修饰过的函数，函数调用在预编译时被函数体替换，这样程序的执行轨迹不会发生跳转。main(){Statement1;……;abc(10,20);……;Statementn;……;}inlineabc(x,y){clause1clause2}主函数main()子函数abc(x,y)预编译statement1……clause1clause2……statementn……预编译后的主函数main()编译目标程序第三章：嵌入式软件系统基础——C语言现象----defineincludestaticvolatileinline

用inline修饰小的、调用频繁的函数，可以带来以下两个好处：1、减少了执行轨迹上的代码量；2、提高了程序执行效率；第三章：嵌入式软件系统基础——链表(理解指针)10050xB0x000000000x000000010x000000020x000000030x000000040x000000050x000000060x000000070x000000080x000000090x0000000A0x0000000B0x0000000C……0xFFFFFFFF地址内存单元intx;&x=0x00000007x=14;14int*p;p=0x0F000009&p=0x000000010900000F*p=55;55x=?p=&x;p=0x0000000707000000第三章：嵌入式软件系统基础——链表参考书本P38链表：动态性

任意位置插入和删除数据、动态分配内存。数组：静态分配内存。指针域数据域structcircle{

structcircle*next;

intx;

inty;

intr;}第三章：嵌入式软件系统基础——链表例子：struct

mylist{

intx;

struct

mylist*next;}struct

mylist*head,*tail;head=new(mylist);head->x=10;tail=new(mylist)tail->x=20;tail->next=NULL;head->next=tail;printf(“%d”,head->next->x)第三章：嵌入式软件系统基础——Linux中的链表struct

list_head{

struct

list_head*next,*prev;};奇妙的list_head链表节点：第三章：嵌入式软件系统基础——Linux中的链表#definecontainer_of(ptr,type,member)\(type*)((char*)ptr-(char*)&((type*)0)->member)struct

abc{chara;shortb;

intx;unsignedlongy;}struct

abcxyz=abc(‘m’,1,2,3);struct

abc*cba=list_entry(&xyz.x,struct

abc,x);printf(“%c-%d-%d-%d\n”,cba->a,cba->b,cba->x,cba->y);第三章：嵌入式软件系统基础——Linux中的链表typedef

struct

server_detect_ftp

{

struct

list_headlist;charserver[20];

intport;charusername[10];charpassword[10];}server_detect_ftp_t;

int

main(void){

struct

list_headhead,*p;

server_detect_ftp_tft1,ft2,*entry;strcpy(ft1.server,"");ft1.port=34;strcpy(ft1.username,"good");strcpy(ft1.password,"good");

strcpy(ft2.server,"");ft2.port=80;strcpy(ft2.username,“bad");strcpy(ft2.password,“bad");

INIT_LIST_HEAD(&head);list_add(&ft1.list,&head);list_add_tail(&ft2.list,&ft1.list);

list_for_each(p,&head){entry=list_entry(p,struct

server_detect_ftp,list);

printf("%s\n",entry->username);}

list_del(&ftp_link1.list);}利用list_head的例子：第三章：嵌入式软件系统基础——Linux中的链表typedef

struct

server_detect_ftp

{

struct

list_headlist;charserver[20];

intport;charusername[10];charpassword[10];}server_detect_ftp_t;

int

main(void){

struct

list_headhead,*p;

server_detect_ftp_tft1,ft2,*entry;strcpy(ft1.server,"");ft1.port=34;strcpy(ft1.username,"good");strcpy(ft1.password,"good");

strcpy(ft2.server,"");ft2.port=34;strcpy(ft2.username,"good");strcpy(ft2.password,"good");

INIT_LIST_HEAD(&head);list_add(&ft1.list,&head);list_add_tail(&ft2.list,&ft1.list);

list_for_each(p,&head){entry=list_entry(p,struct

server_detect_ftp,list);

printf("%s\n",entry->username);}

list_del(&ftp_link1.list);}利用list_head的例子：第三章：通用操作系统的特点、发展及其功能1、计算机的灵魂2、介于硬件层和应用软件层之间3、高度抽象的虚拟机器4、计算机资源的管理者三、通用操作系统的发展：UNIXDOSWINDOWS|OS2LINUX四、功能：资源管理

管理CPU（进程）、存储、设备和文件一、特点二、现代操作系统的特点1、微内核2、模块化3、网络化4、多任务第三章：嵌入式操作系统的特点、发展一、裁剪和定制通用OS嵌入式操作

因为专业，所以高效二、发展：

1、上世纪80年代：实时多任务

VRTX32、MTOS、PSOS等

2、上世纪90年代：网络化、多任务、图形界面、文件系统

VxWorks,Psos+,μC/OS-II等

3、本世纪：支持internet、多媒体和无线网络、可定制

Linux,WindowsCE,PalmOS,JAVAOS等第三章：常见的嵌入式操作系统和选型1、VxWorks

实时、商业版、市场占有率目前最高

军工、航天、通信。2、Linux开放源码、便于裁剪、便于移植、支持的应用软件多、多

线程多任务网络产品、消费类电子产品

发展迅猛3、Symbian

众多移动通讯设备厂家支持、兼容性差、应用开发困难、多媒体支持差

移动设备如手机

夕阳西下。4、WindowsCE多线程多任务、模块化、应用开发容易、功耗大、价格昂贵

PDA、手机等

走下坡路。5、Android开源、linux内核、完美多媒体和网络支持、深度编程

手机等移动设备。6、PalmOS易用、高效、商业版本

掌上电脑、PDA等7、uC/OS-II多任务（64个）、实时、开源但不免费

数码相机、医疗设备和高端音响设备等第４.５节：嵌入式Linux简介1、自制嵌入式linux：裁剪定制标准Linux内核

形成自己的EOS2、专业LinuxEOS服务收费的LinuxEOS完全免费的LinuxEOSMvista,TimeSys红旗EOSRT-Linux,uCLinux,uC/OS,RTAI第三章：常见的嵌入式操作系统和选型1·应用需求２·实时性３·CPU类型4·开发工具5·价格和服务第三章：嵌入式系统软件基础——总结1、嵌入式程序中的C语言现象2、链表3、常见的嵌入式操作系统4、OS的作用问5、常见嵌入式Linux第三章结束编写一个c语言随机选号程序（在屏幕上快速随机显示1～99之间的数字，按回车键停止跳动并退出），工程包含三个文件：包含main函数的rand_main.c，定义宏和函数声明的头文件rand_head.h，定义函数rand(x,y)的文件rand_fun.c用到的技术：fork,光标定位，杀进程第三章：嵌入式软件系统基础——实训rand_main.c#include<stdio.h>#include<unistd.h>#include<stdlib.h>#include<signal.h>#include<sys/types.h>#include"rand_head.h"main(){

int

pid;

if((pid=fork())==0){while(1){printf(“^[[2J”);//清屏

printf("^[[10;50H%d",rand_mon(