從μC／OS―II到μC／OS―III的各種改進
加入技術交流群
2 μC／OS-III的新特性
μC／OS—III已經(jīng)不僅僅是一個RTOS內(nèi)核，而是包含很多與該內(nèi)核配套的軟件開發(fā)包。和傳統(tǒng)的大型商用RTOS類似，μC／OS—III能以傳統(tǒng)的BSP(板級支持包)方式，實現(xiàn)諸如USB主機、文件系統(tǒng)、TCP／IP協(xié)議棧等，還包括RTOS本身的調試工具等。Micrium公司和很多軟件公司合作，提供很多基于μC／OS—III的通用商業(yè)軟件，如GUI、FS、USB、TCP／IP等。今后還會與更多的半導體廠商合作，提供更多商家的以ARM Cortex—M3／4為核心的μC／OS—III評估板。
μC／OS—III在功能上得到了全面的擴展和提升。μC／OS—II最多支持255個任務，而μC／OS—III可以支持任意數(shù)目的任務，實際使用的任務數(shù)目僅受CPU所能使用的存儲空間的限制。μC／OS—III可以支持任意數(shù)目的信號量、事件標志組、消息隊列、存儲塊等內(nèi)核對象，而且，為了避免在程序編譯過程中出現(xiàn)資源不夠分配的問題，允許用戶在程序運行中動態(tài)配置內(nèi)核資源。μC／OS—II允許掛起某個任務，但掛起操作不可以嵌套，而μC／OS—III允許嵌套掛起某個任務，嵌套掛起最深可達250層。μC／OS—III增加了一個時鐘節(jié)拍任務來做延時處理和超時判斷。通過在任務級代碼完成時鐘節(jié)拍服務，能極大地減少中斷延遲時間。而且，μC／OS—III使用了哈希散列表機制，進一步降低了延時處理和超時判斷的開銷，提高了系統(tǒng)的實時性。
除了功能上的擴展和提升，μC／OS—III還增加了一些新功能。μC／OS—III增加了時間片輪轉調度，允許多個任務有相同的優(yōu)先級。當多個優(yōu)先級相同的任務同時就緒并且所屬優(yōu)先級高于其他所有就緒任務時，μC／OS—III輪轉調度這些任務，讓每個任務運行一段用戶指定的時間長度(即時間片)。
μC／OS—III允許中斷或任務直接給另一個任務發(fā)信號或消息。在實際應用中，很多情況下，編程人員知道該向哪個任務發(fā)信號或消息，這時就可以使用μC／OS—III的這種新功能來向目標任務直接發(fā)信號或消息，從而避免創(chuàng)建和使用諸如信號量或消息隊列等內(nèi)核對象作為中介，提高信號或消息發(fā)送的效率。μC／OS—III增加了時間戳功能，可以給信號或消息打上時間戳，從而允許用戶獲取某個事件發(fā)生的時刻，以及信號或消息傳遞到目標任務所耗費的時間等。
另外，μC／OS-III的設計能方便地按照CPU架構優(yōu)化，特別是其數(shù)據(jù)類型可按照CPU能適應的最佳位數(shù)寬度修改，以適應8／16／32位的CPU。關鍵算法可采用匯編程，以發(fā)揮一些有特殊指令的CPU的優(yōu)勢。很多CP有讀改寫指令，可方便實現(xiàn)存儲器訪問的原子操作，有的CPU有計算前導零指令，可用來快速查找任務就緒表。
μC／OS—III增加了中斷處理任務，可以把內(nèi)核對象的處理工作都放到任務級代碼中完成，從而允許通過給調度器上鎖的方式實現(xiàn)臨界段代碼的保護，這樣就使內(nèi)核關中斷的時鐘周期幾乎為零。μC／OS—III內(nèi)置了對系統(tǒng)性能進行測試的代碼，能夠檢測每個任務的執(zhí)行時間、堆棧使用情況、每個任務運行的次數(shù)、CPU利用率、關閉中斷和給調度器上鎖的時間等。μC／OS—III還支持內(nèi)核覺察式調試，可以以友好的方式對μC／OS—III的變量、數(shù)據(jù)結構進行檢查和顯示，并且?guī)в?mu;C／Probe調試工具，可在程序運行過程中察看和修改變量。
結語
相比μC／OS—II，μC／OS—III做了很多改進，比如改進了任務調度方法、改進了時鐘節(jié)拍管理機制、增加了中斷處理任務、允許向任務直接發(fā)信號或消息、增加了時間戳功能、支持內(nèi)核覺察式調試等。從這些改進來看，μC／OS—III比μC／OS—II上升到一個更高的檔次。其中，一主要的改進，比如μC／OS—III的任務調度方法的改進、時鐘節(jié)拍管理機制的改進、中斷管理方法的改進等會在后續(xù)專題文章中詳細介紹。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/159587.htm
評論