嵌入式實時作業系統μC/OS-2

《嵌入式實時作業系統μC/OS-2 》是北京航空航天大學出版社 出版的圖書。

基本介紹

• 書名：嵌入式實時作業系統μC/OS-2
• 作者：Jean J．Labrosse
• 原版名稱：Meets Requirements for Safety-Critical Systems
• ISBN：9787810772907
• 頁數：582頁
• 出版社：北京航空航天大學出版社
• 出版時間：2003年05月
• 裝幀：平裝
• 開本：16
• 正文語種：中文

內容簡介

《嵌入式實時作業系統μC/OS-2(第2版)》是icroC/OSIITheRealTimeKernel一書的第2版本，在第1版本（V2.0）基礎上做了重大改進與升級。通過對μC/OSII原始碼的分析與描述，講述了多任務實時的基本概念、競爭與調度算法、任務間同步與通信、存儲與定時的管理以及如何處理優先權反轉問題；介紹如何將μC/OSII移植到不同CPU上，如何調試移植代碼。在所附光碟中，給出已通過FAA安全認證的μC/OSIIV2.52的全部源碼以及可在PC機上運行的移植範例。

μC/OSII是著名的、源碼公開的實時核心，是專為嵌入式套用設計的，可用於各類8位、16位和32位單片機或DSP。從μC/OS算起，該核心已有10餘年套用史，在諸多領域得到了廣泛套用。

作者簡介

Jean J．Labrosse，1957年生於加拿大蒙特婁。自幼酷愛電子學，著迷於迪斯科舞廳中的燈光和音響系統。作為業餘嗜好，大學讀書期間曾開過一家名為：Mephistronique的公司。大學3年級時，開始涉足微處理器的精彩世界。從Intel8080開始，然後是.MOTOROIA6800，接著是Zilog的Z-80，並將它們套用於其業餘產品的設計。1983年獲電子工程碩士學位後，在一家醫用電子企業工作過兩年，設計過一些基於微處理器的系統，用彙編語言編程。後到一家製造往復式發動機的公司工作，學會並開始在產品設計中使用C語言編程。4年後轉到Dylqalco Control公司工作，開始使用RTOS，並發現KIOS中的一處嚴重隱患，從而萌生了用業餘時間自己寫RTOC熔的想法。在1992年5月和6月期Embedded SystemProgramming 雜誌上發表了最初的RTOS，名為μCOS。到1992年底，寫成了介紹μC/OS的書，1999年出版了介紹μC/OS－Ⅱ的書，該書第2版於2002年出版。2000年還出版了.Embedded System Buliding Block一書。

Jean J.L,abrosse先生長期從事嵌入式系統的開發研究。從1993年開始，每年都會在美國的嵌入式系統年會上做數次演講報告，並成為大會的顧問委員會成員。1999年，建立了Micrium公司，提供高質量的嵌入式軟體和解決方案，出售BC/OS-Ⅱ及其他軟體的商用許可證。

工作並非一切，更美好的足與妻子、兒女·同享受生活。

邵貝貝，清華大學教授，博士生導師。曾工作於中國科學院高能物理所。1982一1984年、1999-2000年在歐洲核研究中心（CERN）工作，1987一1988年在義大利都靈大學工作，1992一1994年在美國SSC工作。

邵貝貝教授致力於核電子學與儀器、數據採集與控制系統及計算機嵌入式套用系統的研究。所研究的微弱信號檢測技術曾獲科技進步一等獎。近期主要著作和譯著有（《MOTOROLA單片機68HCll開發技術》、《微控制器套用與開發技術》、《MicroC/OS-Ⅱ——源碼公開的實時嵌入式作業系統》及《MO"rORO[A DSP型16位單片機原理與實踐》等。現任清華大學MOTOROLA MCU/DSP套用開發研究中心主任和中國單片機學會理事。

媒體推薦

如果您從未用過RTOS，那么這本書將讓您掌握RTOS——開發應用程式的得力工具；如果您打算選購商用RTOS，那么這本書為您揭示RTOS的內在奧秘。

——JackGanssle，顧問，教師，作家

編輯推薦

《嵌入式實時作業系統μC/OS-2(第2版)》介紹μC/OS-Ⅱ的設計與實現，講解多任務實時系統的基本原理。讀者可以學到核心結構、調度算法、任務切換、時間管理、任務問通信與同步及存儲空問的動態分配等知識。與《嵌入式實時作業系統μC/OS-2(第2版)》的前一版本相比，書中程式的解釋全部重新寫過，給出了更詳盡的說明，以便於理解；系統功能函式的描述從l章擴充到了6章，其中2章用以描述新增加的功能函式：互斥型信號量（mutex）和事件標誌組函式；重寫了程式移植指南，新增加了移植過程中的調試技巧等內容；編程規約函式以及變數等的速查手冊也編排在附錄中。

附帶的光碟包含了υC/OS-ⅡV2.52的全部原始碼，以及移植到Intel 80x86處理器上的範例，在實模式模組方式下編譯。只需幾分鐘，就可以在用戶PC機的Windows環境下測試υC/OS-Ⅱ的一些特性。

υC/OS-Ⅱ是一種可移植、可固化、可裁剪及可剝奪型的多任務實時核心（RTOS），適用於各種微處理器和微控制器。其性能足可媲美於商用核心，在某些方面甚至更佳。所有代碼用ANSI的C語言編寫，故具有良好的可移植性。實際上υC/OS-Ⅱ已經被移植到40多種處理器架構中，從8位到64位的各種CPU。自1992年起，υC/OS-Ⅱ已在全世界從照相機到航空設備等各個領域得到廣泛套用。這個RTOS的健壯性、可靠性和安全性已經得到了廣泛的證明。對於各類系統，包括一些對安全性要求極為苛刻的系統，它都能夠勝任。

目錄

概述

第1章初識μC/OSII

1.00安裝μC/OSII

1.01範例1

1.02範例2

1.03範例3

1.04範例4

第2章實時系統概念

2.00前/後台系統

2.01代碼的臨界段

2.02資源

2.03共享資源

2.04多任務

2.05任務

2.06任務切換

2.07核心

2.08調度

2.09不可剝奪型核心

2.1 0可剝奪型核心

2.1 1可重入函式

2.1 2時間片輪番調度法

2.1 3任務優先權

2.1 4靜態優先權

2.1 5動態優先權

2.1 6優先權反轉

2.1 7任務優先權分配

2.1 8互斥條件

2.1 8.01關中斷和開中斷

2.1 8.02測試並置位操作

2.1 8.03禁止，然後允許任務切換

2.1 8.04信號量

2.1 9死鎖

2.2 0同步

2.2 1事件標誌

2.2 2任務間通信

2.2 3訊息信箱

2.2 4訊息佇列

2.2 5中斷

2.2 6中斷延遲

2.2 7中斷回響

2.2 8中斷恢復時間

2.2 9中斷延遲、回響及恢復

2.3 0中斷處理時間

2.3 1非禁止中斷

2.3 2時鐘節拍

2.3 3對存儲器的需求

2.3 4使用實時核心的優、缺點

2.3 5實時系統小結

第3章核心結構

第4章任務管理

第5章時間管理

第6章事件控制塊

第7章信號量管理

第8章互斥型信號量管理

第9章事件標誌組管理

第10章訊息信箱管理

第11章訊息佇列管理

第12章記憶體管理

第13章移植μC/OSII

第14章μC/OSII在80x86上的移植

第15章μC/OSII在帶有硬體浮點運算單元的80x86上的移植

第16章μC/OSII參考手冊

第17章μC/OSII配置手冊

第18章PC中的功能函式

附錄AC語言編程規約

附錄BμC/OSII的使用許可證

附錄CμC/OSII速查手冊

附錄D工具程式

附錄E參考文獻

附錄F本書所附光碟

……

序言本書是Jean J.Labrosse先生撰寫的Micro C/OS-Ⅱ The Real-Time Kernel一書第2版本的中譯本，原文書於2002年出版。該書的第1版本面世於1999年，其中譯本名為《υC/OS-II——源碼公開的實時嵌入式作業系統》，2001年由中國電力出版社出版。

與第1版本比較，第2版本增添了許多新內容。原文書第1版本的內容只有12章，而第2版本擴展到18章。第1版本的正文只有357頁，其餘的122頁是υC/OS-II V2.00的源程式清單，源碼同時也附在一張3寸軟碟上；而第2版本有598頁，且去掉了υC/OS-II的源程式清單，僅將其附在隨帶的光碟上。粗略地說，書中有250頁是全新的。其中如何測試實時核心中的每個函式及如何調試RTOS，對於擬將υC/OS-II移植到其他CPU上去的讀者會特別有用。作者對原有的約350頁內容也做了修訂，在編排風格上也有不少改變，使之更便於學習和查閱。

原文書第1版本給出的是υC/0S-II V2.00的全部原始碼，第2版本給出的是υC/OS-II V2.52的全部原始碼。新版本增加了一些新的功能函式，如mutex，Event-flag及浮點運算。最重要的是，υC/OS-II V2.52通過了美國航空航天管理局（FAA）的安全認證，可以用於飛機、太空飛行器等與人性命攸關的控制系統中。也就是說，用戶可以放心地使用υC/OS-II V2.52，放心地使用本書中提供的原始碼。

提倡在計算機嵌入式套用中使用實時作業系統RTOS（Real Time Operating System），是因為RTOS將套用分解成多任務，簡化了套用系統軟體的設計；RTOS使控制系統的實時性得到保證，可以接近理論上能達到的最好水平；良好的多任務設計，有助於提高系統的穩定性與可靠性。嵌入式RTOS是多年來計算機專家們潛心研究的成果，是他們智慧的結晶。嵌入式系統套用的範圍不勝枚舉，在一個現代化的社會裡，可以說，只要能想到的領域都有計算機的嵌入式套用。開發嵌入式套用的工程師，往往只是他相關領域的專家，對計算機的理解，尚不能與計算機專家們相比，這就是國外人士提到的嵌入式套用工程師與計算機專家之間的“縫隙（gap）”。把計算機專家的研究成果拿給嵌入式套用開發的工程師使用，是填補這一縫隙的好方法。

在我國廣泛地提倡學習和使用RTOS還是最近幾年的事。這是由於RTOS的商業軟體價格昂貴，著名的商業RTOS需幾萬美元，而且其中大部分是不提供源碼的，即是所謂的黑盒子，不便於學習和使用。另外早年的單片機存儲器資源有限，容不下RTOS本身的開銷。隨著半導體技術的飛速發展，片上系統（systern on chip）成為嵌入式套用的發展趨勢，RTOS的使用也隨之越來越普及。

開卷有益。在產品中用也好，不用也好，對於嵌入式套用工作者，學習和理解RTOS是絕對必要的，故譯者更看中υC/OS-II用做教材的意義。