UCOSii（一）——系統(tǒng)初始化

之前看完了sdcc man和datasheet之后，用sdcc寫了幾個小程序。大部分時間都在干一些調式代碼的事，就趁這段時間把UCOS復習一下吧。由于這是UCOS的第一篇，就來扯點閑話吧。

對于UCOSii，我其實沒有在實際的項目中用到過。只是記得在以前看過一本UCOS作者自己寫的書，書名已經忘記了。這種語言或者系統(tǒng)架構的設計者寫的書往往看起來很有意思，因為作者不僅會給你解釋代碼，還會告訴你他為什么要這么做。這比生硬得給出流程圖和注釋的參考類書要更有趣味，不得不說國內的一些書看起來就像是使用說明，在網(wǎng)絡日益發(fā)達的今天這些書的作用越來越小。比如我想知道一個基類的具體功能，搜索要比翻書快上許多。

UCOS的本名是μ/cOS，用希臘字母μ表示它的輕量級。其實它并不是一個免費的RTOS，只有當被用作教育用途時（往往被用來供大家學習操作系統(tǒng)），才可以有免費的授權。但是在目前的環(huán)境下，大家用μ/cOS來進行開發(fā)應該還是不要緊的。據(jù)我所知，我還沒有聽說過有使用未授權μ/cOS被起訴的。又由于μ/cOS的相關文檔以及結構性代碼庫還算比較完善，因此也算是個在嵌入式設備上較為流行的操作系統(tǒng)。

UCOS的官網(wǎng)上有很多移植好的工程，還有一些相應的APP和Drive，這可以給大家節(jié)省不少時間。

UCOS下載中心：

http://micrium.com/downloadcenter/

作為一個可移植的嵌入式實時操作系統(tǒng)，μ/cOS的任務應該僅僅被限定為用戶進程管理。它應該將硬件層盡量抽象掉，所以在main入口以前的芯片初始化（初始化系統(tǒng)時鐘、初始化Flash讀取，初始化芯片工作模式等等）、板卡初始化以及C環(huán)境的初始化都交于用戶自己來進行。這個部分，通俗的做法是載入芯片廠商提供一些已經標準化的庫函數(shù)，許多編譯器也會在編譯工程時自動鏈接一些startup_函數(shù)以引導C環(huán)境的運行。

要進行任務調度，內核的優(yōu)先級必然要在各用戶進程之上。它定期的打斷各個任務運行，使自己突然占用CPU，并進行各種針對進程的操作。

這很自然讓我們聯(lián)想到中斷，的確在Ucos中，常常用時鐘中斷來完成進程的管理工作。如果你不想在時鐘中斷里做太多的事，那么可以在中斷產生時啟動一個被注冊為最高優(yōu)先級的進程，由該進程來做調度工作。

對UCOS內核來說，所有的進程都是一個對象，所以要有描述進程屬性的數(shù)據(jù)結構，以供內核控制進程。內核還要創(chuàng)建另外一些數(shù)據(jù)結構來作為標記各種自身需要記錄和調用的屬性，還有一些數(shù)據(jù)結構被創(chuàng)建用以算法輔助。

UCOS運行的第一步，就是初始化這些數(shù)據(jù)結構。

給這些數(shù)據(jù)結構分配空間以及設初值之后，用戶可以注冊幾個最開始的用戶進程。緊接著內核對剛注冊的這幾個進程進行初始化，系統(tǒng)就進入了一個多任務運行的常態(tài)。

UCOSii初始化的偽代碼：

int main (void)

{ /* 關閉系統(tǒng)中斷，防止在初始化時去跑中斷服務程序而造成難以預料的問題。OS_ENTER_CRITICAL()宏*/

/* 初始化內核的數(shù)據(jù)結構 OSInit()函數(shù) */

/* 注冊用戶進程 OSTaskCreate()函數(shù)*/

/* 系統(tǒng)啟動 OSStart()函數(shù) */}12345678910

OSInit會初始化內核用到的數(shù)據(jù)結構，了解這些數(shù)據(jù)結構對理解UCOS是必須的，這些數(shù)據(jù)結構這里只做個簡要的描述，在之后的文章里再詳細解釋。

普通全局變量

用于描述一些內核的屬性。一些計數(shù)器（比如計算一共進行了幾次中斷），狀態(tài)器（比如是否已經進入多任務環(huán)境）。

OSPrioCur
OSPrioHighRdy
OSTCBCur
OSTCBHighRdy
OSTime
OSIntNesting
OSLockNesting
OSCtxSwCtr
OSTaskCtr
OSRunning
OSCPUUsage
OSIdleCtrMax
OSIdleCtrRun
OSIdleCtr
OSStatRdy
OSIntExitY

數(shù)組

就緒隊列，用于調度算法。

鏈表

這個描述進程屬性的數(shù)據(jù)結構一般叫做PCB(Process control block)，UCOS里叫作TCB(Task control block)。所有的操作系統(tǒng)都會定義這樣一個數(shù)據(jù)結構。