嵌入式可配置實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)eCos軟件開發(fā)概要

1、嵌入式可配置實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)eCos軟件開發(fā)PE四部 林高峰 1 seseembedded embedded O O，whywhy？2seseembedded Oembedded O，whywhy？ 前后臺系統(tǒng) or 超循環(huán)系統(tǒng)3seseembedded Oembedded O，whywhy？多任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)4常見的嵌入式系統(tǒng)常見的嵌入式系統(tǒng) 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 概況概況發(fā)展歷程優(yōu)勢：完全開源, 完全免費(fèi)由免費(fèi)軟件基金會(huì)做版權(quán)維護(hù)（FSF: Free SoftwareFoundation）特點(diǎn)：可配置性,可裁剪性,可移植性,實(shí)時(shí)性兼容性 (posix, uitron),代碼量小,符合標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議9eCoseCos 功能功能10eCoseCosHALHAL概念概念 HAL硬件抽象層：處理器結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)硬件平臺 進(jìn)行抽象體系結(jié)構(gòu)抽象層(Architecture HAL)主要是指eCos所支持的具有不同體系結(jié)構(gòu)的處理器系列，如SPARC系列、arm系列等等。變體抽象層(Variant HAL)指的是處理器系列中某款處理器在Cache、M

4、MU和FPU等方面所具有的特殊性。平臺抽象層(Platform HAL)是對當(dāng)前系統(tǒng)硬件平臺的抽象，包括了平臺的啟動(dòng)、芯片選擇與配置、定時(shí)設(shè)備、I/O寄存器訪問以及中斷寄存器等等。11eCoseCos 系統(tǒng)中嵌入式軟件包的層次結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中嵌入式軟件包的層次結(jié)構(gòu)12eCoseCos源碼庫的文件組織結(jié)構(gòu)源碼庫的文件組織結(jié)構(gòu)13 eCos kernel1415eCos內(nèi)核提供了一個(gè)RTOS所期望的標(biāo)準(zhǔn)功能：線程管理，線程調(diào)度，中斷和異常處理，同步等eCos內(nèi)核的標(biāo)準(zhǔn)功能組件是可以配置的eCos內(nèi)核的支持標(biāo)準(zhǔn)的uITRON和POSIX兼容層接口eCos內(nèi)核提供C語言的API接口eCoseCoskerne

5、l kernel 特性特性 調(diào)度器內(nèi)存分配中斷通信同步機(jī)制時(shí)鐘eCoseCoskernelkernelcomponent component 16eCoseCoskernel - scheduler(0)kernel - scheduler(0)位圖調(diào)度17eCoseCoskernel - scheduler(1)kernel - scheduler(1)多級隊(duì)列調(diào)度18eCoseCoskernel - kernel - 內(nèi)存分配內(nèi)存分配高地址低地址.text.data.bssheap_top 內(nèi)存池用戶區(qū)Heap(target.ld 配置)19eCoseCoskernel - kernel

6、- 中斷中斷20eCoseCoskernel - kernel - 同步機(jī)制同步機(jī)制同步機(jī)制有同步機(jī)制有: :互斥量互斥量 （mutexmutex）信號量信號量 （semaphoresemaphore）條件變量條件變量 (condition)(condition)標(biāo)志量標(biāo)志量 (flag)(flag)消息郵箱消息郵箱 ( (mboxmbox) )同步機(jī)制是內(nèi)核為線程提供通信，以及對共享資源同步機(jī)制是內(nèi)核為線程提供通信，以及對共享資源進(jìn)行同步的機(jī)制進(jìn)行同步的機(jī)制21eCoseCoskernel - kernel - 同步機(jī)制同步機(jī)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);信號量例子22eCoseCoskernel - kernel - 時(shí)鐘時(shí)鐘eCos 內(nèi)核使用時(shí)鐘特性來提供超時(shí)、延遲、線程調(diào)度、計(jì)數(shù)器、報(bào)警器、定時(shí)器等服務(wù). 通常 1tick = 10ms .23 eCos 驅(qū)動(dòng)開發(fā)24eCoseCos驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng) - - 架構(gòu)架構(gòu)主要設(shè)備類型: 字符設(shè)備,塊設(shè)備,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備25eCoseCos驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng) - 3- 3種中斷模型種中斷模型26eCoseCos驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng) - - 字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)接口開發(fā)字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)接口開發(fā)27eCoseCos驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng) - - 應(yīng)用層調(diào)用應(yīng)用層調(diào)用IOIO接口接口

9、28 eCos file system2930 文件系統(tǒng)屏蔽底層細(xì)節(jié)，用戶可以在ROM、RAM、網(wǎng)絡(luò)、硬盤、SD卡、CF卡、USB等很多種介質(zhì)上實(shí)現(xiàn)“按名存取”。文件系統(tǒng)的本質(zhì)是“按名存取”，把文件名字和數(shù)據(jù)對應(yīng)起來eCoseCosfile systemfile system eCos文件系統(tǒng)符合POSIX標(biāo)準(zhǔn)31 eCos networking3233 隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的普及，嵌入式系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)的要求也越來越迫切eCos為滿足這種需求，在網(wǎng)絡(luò)方面提供了強(qiáng)有力支持它包含公共的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議包（Common Networking Package）支持完整的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧,提供了基于OpenBSD和F

10、reeBSD的兩種實(shí)現(xiàn). 目前支持的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)包括FTP,TFTP,SNMP, DNS, HTTP 等等eCoseCos networkingnetworkingeCoseCosNet FrameworkNet Framework34eCos 宿主機(jī)開發(fā)平臺35eCoseCos開發(fā)環(huán)境的建立開發(fā)環(huán)境的建立 .安裝安裝ecosecos開發(fā)包和配置工具開發(fā)包和配置工具Configtool http:/1.cygwin(GNU Cygnus Windows)http:/ 36eCoseCos組件管理的一些重要概念組件管理的一些重要概念配置選項(xiàng)：最基本的可配置單元每個(gè)配置選項(xiàng)對應(yīng)一個(gè)單一的選擇，可以選中還是禁止，或者設(shè)成某個(gè)值每個(gè)配置選項(xiàng)都有一個(gè)宏與其對應(yīng)，該宏用于系統(tǒng)源碼級控制對于特定的ecos應(yīng)用，可以通過調(diào)整配置選擇來滿足應(yīng)用的特定需求37eCoseCos組件管理的一些重要概念組件管理的一些重要概念組件：,組件可以包含更多的配置選項(xiàng), ,組件也是一個(gè)配置選項(xiàng)，用戶可以對組件的所有功能的使 能和禁止進(jìn)行選擇,組件可以是一組相關(guān)配置選項(xiàng)稱呼,此時(shí)沒有宏名與此對應(yīng)38eCoseCos組件管理的一些重要概念組件管理的一些重要概念包：是一種特殊類型的組件，它是組