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实时操作系统实验

实时操作系统实验报告

专业：10通信工程

学号：20100306110

姓名: 汪洁

指导老师：申屠浩

实验一任务管理实验

实验目的：

1.理解任务管理的基本原理，了解任务的各个基本状态及其变迁过程；

2.掌握μC/OS-II 中任务管理的基本方法（挂起、解挂）；

3.熟练使用μC/OS-II 任务管理的基本系统调用。

实验要求与思路：

为了体现任务的各个基本状态及其变迁过程，本实验设计了T0、T1 和T3

三个任务，它们交替运行，如图所示

说明：

在系统完成初始化后，可以先创建并启动优先级最低的TaskStart，由它创

建其他3 个应用任务T0、T1 和T2，之后整个系统的运行流程如下：

1）优先级最高的T0 开始执行，之后T0 挂起自己；

2）然后系统调度选中T1 开始执行，之后T1 挂起自己；

3）接着系统调度选中T2,之后唤醒T0；

4）如此循环

实验程序:

#include "includes.h"

#define TASK_STK_SIZE 512

OS_STK TaskStk1[TASK_STK_SIZE];

OS_STK TaskStk2[TASK_STK_SIZE];

OS_STK TaskStk3[TASK_STK_SIZE]; OS_STK TaskStartStk[TASK_STK_SIZE];

void Task1(void *data);

void Task2(void *data);

void Task3(void *data); /* Function prototypes of tasks*\

void TaskStart(void *data); /* Function prototypes of Startup

task */

static void TaskStartCreateTasks(void);

static void TaskStartDispInit(void);

void main (void)

{

PC_DispClrScr(DISP_FGND_WHITE + DISP_BGND_BLACK); /* Clear the screen */ OSInit(); /* Initialize uC/OS-II */

PC_DOSSaveReturn(); /* Save environment to return to DOS */

PC_VectSet(uCOS, OSCtxSw); /* Install uC/OS-II's context switch vector */

OSTaskCreate(TaskStart, (void *)0, &TaskStartStk[TASK_STK_SIZE - 1], 0);

OSStart(); /* Start multitasking */

}

void TaskStart (void *pdata)

{

#if OS_CRITICAL_METHOD == 3 /* Allocate storage for CPU status register */

OS_CPU_SR cpu_sr;

#endif

char s[100];

INT16S key;

pdata = pdata;

TaskStartDispInit(); /* Initialize the display */

OS_ENTER_CRITICAL();

PC_VectSet(0x08, OSTickISR); /* Install uC/OS-II's clock tick ISR */

PC_SetTickRate(OS_TICKS_PER_SEC); /* Reprogram tick rate */ OS_EXIT_CRITICAL();

OSStatInit(); /* Initialize uC/OS-II's statistics */

OSTaskCreate(Task1, (void *)0, &TaskStk1[TASK_STK_SIZE - 1], 1);

OSTaskCreate(Task2, (void *)0, &TaskStk2[TASK_STK_SIZE - 1], 2);

OSTaskCreate(Task3, (void *)0, &TaskStk3[TASK_STK_SIZE - 1], 3);

OSTaskSuspend(2);/* Prevent compiler warning */

OSTaskSuspend(3);

for (;;) {

if (PC_GetKey(&key) == TRUE) { /* See if key has been pressed */ if (key == 0x1B) { /* Yes, see if it's the ESCAPE key */

PC_DOSReturn(); /* Return to DOS */ }

}

OSCtxSwCtr = 0; /* Clear context switch counter */ OSTimeDly(1);

}

static void TaskStartDispInit (void)

{

PC_DispStr( 0, 0, " uC/OS-II, The Real-Time Kernel ", DISP_FGND_WHITE + DISP_BGND_RED + DISP_BLINK);

PC_DispStr( 0, 1, " ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);

PC_DispStr( 0, 2, " ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);

PC_DispStr( 0, 3, " Time EXAMPLE ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);

PC_DispStr( 0, 4, " ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);

PC_DispStr( 0, 5, " ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);

PC_DispStr( 0, 6, " ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);

PC_DispStr( 0, 7, " ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);

PC_DispStr( 0, 8, " ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);

PC_DispStr( 0, 9, " ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);

PC_DispStr( 0, 10, " ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);

PC_DispStr( 0, 11, " ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);

PC_DispStr( 0, 12, " ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);

PC_DispStr( 0, 13, " ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);

PC_DispStr( 0, 14, " ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);

PC_DispStr( 0, 15, " ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);

PC_DispStr( 0, 16, " ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);

PC_DispStr( 0, 17, " ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);

PC_DispStr( 0, 18, " ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);

PC_DispStr( 0, 19, " ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);

PC_DispStr( 0, 20, " ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);

PC_DispStr( 0, 21, " ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);

PC_DispStr( 0, 22, " <-PRESS 'ESC' TO QUIT-> ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY + DISP_BLINK);

}

void Task1 (void *pdata)

{

char ss[30];

INT8U err;

pdata=pdata;

for (;;) {

PC_DispStr(40, 10, "Task1 running", DISP_FGND_RED + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);

PC_DispStr(40, 11, "Task2 Suspend ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);

PC_DispStr(40, 12, "Task3 Suspend ", DISP_FGND_GREEN + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);

OSTimeDlyHMSM(0, 0, 1, 0); /* Wait one second */ OSTaskResume(2); /* Delay 1 clock tick */ OSTaskSuspend(OS_PRIO_SELF);

}

void Task2 (void *pdata)

{

char ss[30];

INT8U err;

pdata=pdata;

for (;;) {

PC_DispStr(40, 10, "Task1 Suspend ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);

PC_DispStr(40, 11, "Task2 running ", DISP_FGND_RED + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);

PC_DispStr(40, 12, "Task3 Suspend ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); OSTimeDlyHMSM(0, 0, 1, 0); /* Wait one second */ /* Delay 1 clock tick */ OSTaskResume(3); /* Delay 1 clock tick */ OSTaskSuspend(OS_PRIO_SELF);

}

void Task3 (void *pdata)

{

char ss[30];

INT8U err;

pdata=pdata;

for (;;) {

PC_DispStr(40, 10, "Task1 Suspend ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);

PC_DispStr(40, 11, "Task2 Suspend ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY);

PC_DispStr(40, 12, "Task3 running ", DISP_FGND_RED + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); OSTimeDlyHMSM(0, 0, 1, 0); /* Wait one second */ /* Delay 1 clock tick */ OSTaskResume(1); /* Delay 1 clock tick */ OSTaskSuspend(OS_PRIO_SELF);

}

实验截图：

实验感想

通过这次实验使我掌握μC/OS-II 中任务管理的基本方法（挂起、解挂），首先在主函数中创建初始任务OSTaskCreate，执行OSTaskCreate后，在调用TaskStartCreateTasks ，在TaskStartCreateTasks实现3 个应用任务T0、T1 和T2循环挂起和唤醒，每个任务运行时要保证其他任务被挂起，而且要在挂起之前唤醒下一个任务。显示设置可以修改TaskStartDispInit函数或者在Task0 Task1 Task2修改。

实验二信号量编程实验

实验目的：

●理解信号量的作用，特别是互斥操作和同步操作；

●掌握利用信号量操作函数实现简单的生产者/消费者问题；

●掌握下列信号量操作函数及其使用方法：

?OSSemCreate、OSSemPend、OSSemPost

实验要求与思路：

在该实验中，实现简单的生产者消费者问题，如图2-4所示，两个生产者任务和一个消费者任务，调用同一个输出函数。即Task1和Task2竞争使用Fun 函数，它们属于生产者，而Task3是消费者，消费者和生产者之间轮流使用Fun 函数。

实验程序：

******************************************************************************* **************************

* uC/OS-II

* The Real-Time Kernel

* EXAMPLE

******************************************************************************* **************************

#include "includes.h"

******************************************************************************* **************************

* CONSTANTS

******************************************************************************* **************************

#define TASK_STK_SIZE 512 /* Size of each task's stacks (# of WORDs) */

******************************************************************************* **************************

* VARIABLES

******************************************************************************* **************************

OS_STK Task1Stk[TASK_STK_SIZE];

OS_STK Task2Stk[TASK_STK_SIZE]; /* Tasks stacks */ OS_STK TaskStartStk[TASK_STK_SIZE];

INT8U line=5;

OS_EVENT *PEvent;

/******************************************************************************

****************************

* FUNCTION PROTOTYPES

******************************************************************************* **************************

void Task1(void *data); /* Function prototypes of tasks */ void Task2(void *data);

void TaskStart(void *data); /* Function prototypes of Startup task */ static void TaskStartCreateTasks(void);

static void TaskStartDispInit(void);

******************************************************************************* **************************

* MAIN

******************************************************************************* **************************

void main (void)

{

PC_DispClrScr(DISP_FGND_WHITE + DISP_BGND_BLACK); /* Clear the screen */ OSInit(); /* Initialize uC/OS-II */ PC_DOSSaveReturn(); /* Save environment to return to DOS */ PC_VectSet(uCOS, OSCtxSw); /* Install uC/OS-II's context switch vector */ OSTaskCreate(TaskStart, (void *)0, &TaskStartStk[TASK_STK_SIZE - 1], 2);

OSStart(); /* Start multitasking */ }

******************************************************************************* **************************

* STARTUP TASK

******************************************************************************* **************************

void TaskStart (void *pdata)

{

#if OS_CRITICAL_METHOD == 3 /* Allocate storage for CPU status register */ OS_CPU_SR cpu_sr;

#endif

char s[100];

INT16S key;

char bsus=0;

pdata = pdata; /* Prevent compiler warning */ TaskStartDispInit(); /* Initialize the display */

OS_ENTER_CRITICAL();

PC_VectSet(0x08, OSTickISR); /* Install uC/OS-II's clock tick ISR */

PC_SetTickRate(OS_TICKS_PER_SEC); /* Reprogram tick rate */

OS_EXIT_CRITICAL();

OSStatInit(); /* Initialize uC/OS-II's statistics */

PEvent=OSSemCreate(1);

OSTaskCreate(Task1, (void *)0, &Task1Stk[TASK_STK_SIZE - 1], 3);

OSTaskCreate(Task2, (void *)0, &Task2Stk[TASK_STK_SIZE - 1], 4);

for (;;) {

if (PC_GetKey(&key) == TRUE) { /* See if key has been pressed */ if (key == 0x1B) { /* Yes, see if it's the ESCAPE key */

PC_DOSReturn(); /* Return to DOS */ }

else

{

if(bsus)

{

OSTaskResume(3);

OSTaskResume(4);

bsus=0;

}

else

{

OSTaskSuspend(3);

OSTaskSuspend(4);

bsus=1;

}

OSCtxSwCtr = 0; /* Clear context switch counter */ OSTimeDly(1);

}

*******************************************************************************

**************************

* INITIALIZE THE DISPLAY