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TinyOS学习笔记讲解

第一篇基础知识

TinyOS体系结构

(1) 组件模型module & configuration

TinyOS 是基于构件的微操作系统，采用事件驱动模型，有效的提高了系统的运行效率以及能源合理利用。TinyOS 采用nesC 语言编写，其应用程序由一个或多个组件连接而成，而组件可以提供和使用接口，组件必须实现其所提供的command 接口，并且必须实现其连接组件中申明的事件event 接口。接口是程序的实体，实现程序的各功能模块，分为command 和event ，command 接口由组件本身实现，而event 接口则由调用者实现，值得注意的是，接口是双向的，调用command 接口时必须实现其event 接口。

组件又可以细分为模块module 和配件。模块亦可分为2个部分，其一，首先申明提供以及使用的接口，如

module BlinkC { } 其二，在implementation 中模块包含各接口所提供的行为（方法），也包含仅供本模块内部使用的函数，以及申明本模块所具有的事件signal ，以及实现其连接或使用的event 。

implementation

{

uint8_t counter = 0;

void ledctl() {

call Leds.set(counter);

}

event void Boot.booted() {

} event void Timer0.fired()

{

ledctl();

}

配件configuration 也可以分为两个部分，和module 一样，第一部分是申明可以提供以及使用的接口。第二部分implementation 中首先列出与其相连接模块的名称，使用components 标注连接的模块，然后对本配件提供的以及与其相对应模块使用以及提供的接口进行配线，如下例：

{

}

implementation

{

BlinkC -> MainC.Boot; /////

或者写作BlinkC.Boot -> MainC.Boot;

BlinkC.Timer ->TimerMilliC;

BlinkC.Leds -> LedsC;

}

在TinyOS 中存在很多中间配件，这些配件的特点是没有与之相对应的模块，其作用就是根据不同的条件将上层的连接转接到不同的模块上，如下例所示

generic configuration AMSenderC(am_id_t AMId) { provides {

interface AMSend; interface Packet;

interface AMPacket;

interface PacketAcknowledgements as Acks;

}

implementation {

#if defined(LOW_POWER_LISTENING)

#else #endif

AMSend = SenderC;

Packet = SenderC;

AMPacket = SenderC;

Acks = SenderC;

}

接口文件相当于C 程序中头文件对函数的声明，接口文件一般放置于提供该接口的模块的同一目录下的interface 文件夹中，也可以放在TinyOS 根目录下的interface 目录中，其命名必须与模块中所提供接口名字相同，注意不是接口的实例化名称或nickname 。如下例

}

注意：带有参数的接口在interface 中申明时不需要写出其接口参数，比如，上例中CC2420Registe 接口是带有参数的,而在模块中实现是则写成CC2420Registe [uint8_t addr]。

(2)接口interface

接口是TinyOS功能实体，通过调用接口提供的方法完成某个具体任务。在TinyOS中接口可以带有参数，用[]引人参数，接口也可以带有类型标志，用<>引入。

TinyOS中可能有多个组件提供同一个接口，比如Init接口，那么这样就会带来一个问题：当一个组件有多个用户使用时，他们分别都调用了同一个接口，当这个接口事件触发fire时，那么，应该由哪个组件来响应这个信号呢？

TinyOS采用两种策略来解决这个问题：其一，多次实例化一个组件接口，这种方法在I/O上应用的最多，如下面代码

configuration PlatformLedsC {

provides {

interface GeneralIO as Led0;

interface GeneralIO as Led1;

interface GeneralIO as Led2;

}

接口GeneralIO被实例化了3次，这样就可以分别操这3个接口了。

其二，TinyOS采用带参数的接口，允许一个组件提供多个接口实例。比如

module CC2420SpiP @safe() {

provides {

interface ChipSpiResource;

interface Resource[ uint8_t id ];

interface CC2420Fifo as Fifo[ uint8_t id ];

interface CC2420Ram as Ram[ uint16_t id ];

interface CC2420Register as Reg[ uint8_t id ];

interface CC2420Strobe as Strobe[ uint8_t id ];

}

组件提供接口并实例化为带参数的接口，那么其他组件连接时，可以提供不同的id多次使用同一接口，比如

SNOP = Spi.Strobe [ CC2420_INS_SNOP ];

SIBUFEX = Spi.Strobe [ CC2420_INS_SIBUFEX ];

SSAMPLECCA =Spi.Strobe [ CC2420_INS_SSAMPLECCA ];

SXOSCON = Spi.Strobe [ CC2420_INS_SXOSCON ];

其中Spi就是连接到上例组件的。这样用起来也不是很方便，所以TinyOS由给出了可以产生唯一ID的常量函数函数。nesC 现在有二种常量函数：

unsigned int unique(char *identifier)

返回值：如果程序包含n个有相同标示字符串的对unique的调用,每个调用返回一个0—n-1之间的无符号整数。

unsigned int uniqueCount(char *identifier)

返回值：如果程序包含n个有相同标示字符串的对uniqueCount的调用,每个调用都返回n

使用实例说明：

HilTimerMilliC组件中声明了这一句：

provides interface Timer[uint8_t id];

表明它可以提供256 个Timer 接口的不同实例，每一个实例对应一个uint8_t 值！

AppOneC.Timer -> HilTimerMilliC.Timer[unique("Timer")]; // 实例1

AppTwoC.Timer -> HilTimerMilliC.Timer[unique("Timer")]; //实例2

参数化接口允许一个组件通过赋予运行时或编译时参数从而提供一个接口的多个实例。

本例中，希望TinyOS 应用程序创建和使用多个定时器，且每个定时器都被独立管理。

例如，某个应用程序组件可能需要一个定时器以特定的频率（如每秒一次）来触发事件以收

集传感器数据；同时另外一个组件需要另一个定时器以不同的频率来管理无线传输。这些组

件中每个Timer 接口分别与HilTimerMilliC中提供的Timer 接口的不同实例绑定起来，这样

每个组件就可以有效地获取它自己“私有”的定时器了。当然括号内的标识符一定要相同，否则不能保证调用多个unique（）时得到的数是不重复的。比如unique（“TIME”）和unique（“TIME”）会得到两个不同的随机数，但如果是unique（“TIME”）和unique（“TIME2”）就不能保证得到独一无二的数了。

uniqueCount（）主要用于得到范围的上界。比如uniqueCount(CLIENT)，如果CLIENT为8位，则该次调用的返回值为255，如果将CLIENT改为16位，则返回65535。

(3)分裂相split-phase操作

硬件一般都是分相型操作而非阻塞型，即采用应答或回调信号表示一个请求的完成。比如，当使用ADC进行模数转换时，程序首先向控制寄存器写配置命令并启动转换，当ADC转换完成时，硬件触发一个中断，这时程

序开始读取转换结果。

在一般的操作系统中，如果程序请求一次ADC转换，操作系统会建立一个请求，并把这个请求线程加入到等待队列中，开始转换，并调度另一个线程继续运行。当转换完成中断发生时，唤醒等待队列中的线程，并加入到就绪队列，调度执行后返回。但是，在嵌入式操作系统中，这样的线程会占用一定的宝贵资源，如RAM，即使该线程在等待队列中，其占用的资源也无法释放，以便于唤醒时继续执行。

TinyOS并没有采用使用线程模型来同步所有，而是采用在硬件和软件中都采用分相操作模型。这也就意味着许多普通的操作如传感器采样、发送数据包等都是分裂相操作。分裂相操作最大的特点在于它是双向的：有一个向下downcall开启一个操作，还有一个向上upcall触发事件完成。在nesC语言中，downcall一般就是command语句，而upcall则是events。下面以Send

接口为例说明：Array

interface Send {

command error_t cancel(message_t* msg);

command uint8_t maxPayloadLength();

command void* getPayload(message_t* msg, uint8_t len);

}

(4)任务task

在分裂相操作中，需要触发一个callback，而这个事件的触发只能从这个command中signal。但是，在命令command中signal此command对应的事件是危险的，因为这样可能会造成call loops，消耗存储空间并使系统瘫痪。如下面这段代码：

Command error_t Read. read (){

Signal Read.readDone (SUCCESS, filterVal);

}

当以高频率call Read. read时，压栈的速率远高于出栈时，就会造成堆栈枯竭，因为在有限的RAM中开辟的stack也是非常有限的。

为了解决这样的问题，TinyOS采用task任务模型，通过系统调度执行，因为调度执行并不是立即就会执行，所以在上述频繁访问时就不会产生上述问题。利用task改进后的上例代码：

Command error_t Read. read (){

post readDoneTask ();

return SUCCESS;

}

task void readDoneTask() {

Signal Read.readDone (SUCCESS, filterVal);

}

TinyOS 中的任务队列是一个简单的FIFO，任务的运行遵循一次运行便运行到底的策略，这就意味着任务是非抢占式的。当一个任务被调度运行时，TinyOS不能中断而运行另一个任务，在此任务运行完成之前其他的任务绝对不会得到运行。也就是说任务的运行是原子的，所以，在设计任务时必须遵守这样的原则，即任务尽量短小，如果一个任务运行时间很长，则可以将这个任务分割为多个小的任务，否则可能造成系统其他部分处于饥饿。值得注意的是任务可以post自己，这样就可以通过迭代的方式运行任务。

任务是不带参数，没有返回值（返回值为void）的一小段函数，任务的运行是在其component的命名空间下，所以要给任务传递参数，只能通过在模块中申明变量，以供其使用，这点就有点像中断服务函数。虽然任务函数没有返回值，但是post一个任务时会有返回值，该返回值为SUCCESS时表明任务队列中没有该任务，返回FAIL则表明队列中已经有这个任务在队列中。

任务是调度执行的，那么我们必然会问，当一个任务提交后最多延迟多长时间会被运行，因为，长时间的等待可能会使该任务失去意义。在TinyOS 中提交一个任务到其被执行需要80个机器周期，所以通常一个任务的执行时间最好为数个ms，要记住，任务是运行到底的。当一个运行时间很长或者数量众多的任务提交时，就会在任务的提交和执行之间引入几十ms的延时，虽然这个时长对应用层组件没有多大影响，但是，对于系统底层组件如无线接收组件，任务的提交执行速率就限制了数据包的接收速率，如果任务提交的延时为10ms，那么接收数据包的速率就限制在100packets ps。

由于在TinyOS中中断函数都是标记为async即异步方式，所以在这些中断函数不能包含任何sync函数。如果需要中断函数包含这些同步函数，只有一个办法就是通过提交任务，提交任务这个动作是异步的，而一个任务的执行则是同步的。

(5)共享资源仲裁Share resource arbiter

TinyOS没有内存管理功能，所以对共享资源的访问就可能出现冲突。但是TinyOS提供了两种方法管理共享变量的方法，Sync和atomic Sync只能用在同步语句中，也就是说只能用在以Sync标注的command

中，或是在Task中，才能起到同步共享变量的功能。

Atomic是一个宏定义，其实现很简单，只是关闭了系统的全局变量，这样达到保护共享变量的原子操作。但是，在使用atomic时必须使原子操作的语句尽量短，否则会影响系统的性能。

如果在访问共享变量或状态量时没有是用上述方法中的任一种时，编译时会有警告信息。

第二篇发送流程概述

(1)组件配线关系

在应用程序中调用AMSend.send函数实现数据发送，通过实现事件AMSend.sendDone完成一次发送过程。

首先应用程序将AMSend接口连接到顶层发送模块AMSenderC上，在这个组件中通过预编译预处理选择不同模块的实例，当定义了LOW_POWER_LISTENING宏，那么该组件中的接口全部连接到组件LplAMSenderC(AMId)，否则连接到DirectAMSenderC(AMId)。在DirectAMSenderC组件对应的模块AMQueueEntryP中开始进行封包，设置了该包的目的地址和数据包类型，然后调用Send.send发送，而Send接口在DirectAMSenderC中被配线到AMQueueImplP模块提供的Send接口上，在该模块中对数据包进一步处理，将该数据包存入发送队列，并提取包头信息，然后调用AMSend.send发送，在该模块的配件AMQueueP中将AMSend接口配线到了ActiveMessageC组件上，ActiveMessageC组件位于各平台的根目录下，如在telosa 下，该配件属于中间件，将上层得连接转接到底层模块上，这样做的好处是对上层影藏了底层具体实现，比如，telosa使用的CC2420无线模块，而mica2则使用CC1000模块，这里被连接到CC2420ActiveMessageP组件中，在这个模块中，开始设置数据包头信息，设置目标PAN，以及添加源地址信息，并申请串口资源，然后调用SubSend.send，SubSend是该模块使用Send接口的一个实例，而

在配件CC2420ActiveMessageC中将Send 配线到了CC2420RadioC，而此配件也只是一个中间件，最后把Send接口连接到CC2420TinyosNetworkP，该模块采用了扇出，

module CC2420TinyosNetworkP @safe() {

provides {

interface Resource[uint8_t client];

interface Send as BareSend;

interface Receive as BareReceive;

interface Send as ActiveSend;

interface Receive as ActiveReceive;

}

最后都将调用SubSend.send，而该接口由在CC2420RadioC中被配线到UniqueSendP，在该接口中调用SubSend.send而此接口在CC2420RadioC被配线到PacketLinkDummyC，而PacketLinkDummyC中提供的Send接口由连接到了DummyLplC，最后DummyLplC提供的Send接口连接在CC2420CsmaP上，其实上面这几步都在CC2420RadioC进行了配线

CC2420TinyosNetworkC.SubSend -> UniqueSendC;

UniqueSendC.SubSend -> LinkC;

LinkC.SubSend -> LplC.Send;

LplC.SubSend -> CsmaC;

MAC协议的实现基本上是在这个组件中，当程序运行到此，调用Send.send 函数，首先是检测无线模块是否已启动，当启动之后，则进入开始发送阶段（只是设置了状态信息，并未进入发送模式），然后处理数据包，添加长度信息，FCF，以及封装元数据metadata结构体，最后调用CC2420Transmit.send函数发送数据，在CC2420TransmitP中调用内部函数send申请串口资源，成功后向发送缓冲区TXFIFO写入待发送数据包，写完成后触发写完成事件，在该服务程序中调用attemptSend函数，并设置发送状态为S_BEGIN_TRANSMIT，并通过写STXONCCA或STXON进入发送状态，并等待CCA有效，至此，才真正开始发送，等待捕获SFD上升沿，表明前导已经发送成功，设置SFD引脚为下降沿触发，等待事件触发，捕获到SFD下降沿时表明数据包已经发送完成，之后应当进入一个等待时间，等待ACK包的到达，当CC2420Receive.receive事件发生时表明已经收到ACK包，至此一个数据包的发送过程就完成了，最后就是触发相应的Send.sendDone信号，并逐层向上层触发发送完成信号，最后到达应用层，触发AMSend.sendDone事件。

图1TinyOS 发送组件连接图

图1中相关参数说明：

●应用程序在图的最上部，属于最高层组件，根据所使用的接口，

连接相应的模块，逐级向下层连接，最终连接到HPL层即硬件描述

层，直接操纵硬件（该图中没有给出底层SPI接口的操作组件）。

●配线上黑色标注的接口表示上层组件提供的接口，该接口连接到下一层组

件中，即该接口并没有在本组件中实现。

●配线上红色标注的接口表示与该配件相关联的模块使用的接口，该接口连

接到下层组件上。

●配线上蓝色标注的接口表示在该配件中使用了扇出，同时连接到两个不同

的组件上。

●图中没有标注那些模块提供的，并由模块本身实现的接口，即没有向下配

线连接。

●指向的组件（配件）属于中间件，没有相应的模块与之对应，而框中给

出的组件表示从上向下逐级配线，最后连接到下层组件。

(2)启动流程

(3)

校对报告

本文档采用NoteFirst单机版写作。

本文稿采用的参考文献格式为：国标7714-2005顺序编码制。

参考文献[1]：未发现作者；未发现出版年度。

提示：

(4)本文档共发现1条题录存在格式错误。请在NoteFirst修改后重新进行“引文格式

化”，勿在参考文献列表中直接修改。格式化时请选择“与客户端同步题录数

据”。如果不想出现校对报告部分，请在执行“更换引文样式”时，去掉“校

对报告”的复选框即可。

Tinyos操作系统简介

Tinyos操作系统简介 Tinyos简介最近看了篇关于TinyOS简介的文章，摘录出来保存下，介绍tinyos编程入门的资料不少，但从操作系统的角度分析tinyos是有必要的，毕竟TinyOS做为无线传感网络操作系统中最重要的一种，也是最常用的一种，分析它的实现机制有助于以后改进针对无线传感网络的操作系统，也是嵌入式操作系统的一类。 An open-source operating system designed for wireless embedded sensor network. More specifically, it is designed to support the concurrency intensive operations required by networked sensors with minimal hardware requirements. TinyOS Features ? No Kernel: Direct hardware manipulation. ? No Process Management: Only one process on the fly. ? No Virtual Memory: Single linear physical address space. ? No S/w Signal or Exception: Function call instead. ? No User Interface, power constrained. ? Unusually application specific H/w and S/w. ? Multiple flows, concurrency intensive bursts. ? Extremely passive vigilance (power saving). ? Tightly coupled with the application. ? Simulator: TOSSIM, PowerTOSSIM

TinyOS在windows中安装步骤

1.TinyOS 1.1概要 TinyOS应用程序都是有一个或多个组件链接起来，从而形成一个完整的可执行程序。组件中实现了功能接口，同时也能使用其它组件提供的接口。在接口定义中可以申明命令函数和事件函数，命令函数由接口提供者实现，事件函数由接口使用者实现。对于一个组件而言，如果它要使用某个组件接口中的命令，它必须实现这个接口的事件。一个组件可以使用或提供多个接口以及同一个接口的多个实例。组件有两种类型：模块（module）和配置（configuration）。模块提供应用程序代码，实现一个或多个接口；配置则是用来将其它组件装配起来，将各个组件所使用的接口与其它组件提供的接口连接在一起，进行导通。每个应用程序都由一个顶级配置所描述，其内容就是将该应用程序所用到的所有组件导通起来，形成一个有机整体。 TinyOS应用程序必须包含Main 组件，Main组件是首先被执行的一个组件。确切的说，在TinyOS 中执行的第一个命令是Main.StdControl.init()，接下来是Main.StdControl.start()。 Main组件完成以下功能：芯片初始化，外围电路初始化，操作系统调度数据结构初始化，子组件初始化，启动子组件件，进入调度死循环从而将控制权交给操作系统，一旦没有任务可以调度就进入休眠状态以降低系统功耗。 TinyOS的调度系统是TinyOS系统的核心部分。它采用先进先出的排队策略，任务之间不可以抢占，但是中断可以抢占任务，中断是否可以抢占中断则是应用程序自己控制的。即如果中断处理程序进入中断以后执行了关中断的操作，那么这个中断将是不可抢占的，否则在服务的过程中就有可能被抢占掉。另外还要注意，在中断服务程序里面是可以创建任务的。 1.2在Cygwin下的安装在/etc/bash.bashrc文件中增加以下内容： export TOSROOT=/opt/tinyos-2.x export TOSDIR=$TOSROOT/tos export CLASSPATH=C:\cygwin\opt\tinyos-2.x\support\sdk\java\tinyos.jar export CLASSPATH="$CLASSPATH;." export MAKERULES=$TOSROOT/support/make/Makerules export PATH=/opt/msp430/bin:/opt/jflashmm:$PATH 安装以下软件包： rpm -ivh --ignoreos c:/downloads/avr-binutils-2.17tinyos-3.cygwin.i386.rpm rpm -ivh --ignoreos c:/downloads/avr-gcc-4.1.2-1.cygwin.i386.rpm rpm -ivh --ignoreos c:/downloads/avr-libc-1.4.7-1.cygwin.i386.rpm rpm -ivh --ignoreos c:/downloads/avarice-2.4-1.cygwin.i386.rpm rpm -ivh --ignoreos c:/downloads/avr-insight-6.3-1.cygwin.i386.rpm

安装TinyOS需要六个步骤

安装TinyOS需要六个步骤。 1.Installing a Java 1.5 JDK. 安装java jdk 1.5需要配置环境变量 2.Install Cygwin. 安装Windows下的Linux模拟器，cygwin 3.Installing native compilers. 安装单片机工具，AVR或MSP430，根据自己需要。 4.Installing the nesC compiler. 安装nesC和TinyOS_tool 5.Installing the TinyOS source tree. 安装TinyOS2.0.2主文件。 6.Installing the Graphviz visualization tool 安装Graphviz并配置环境变量一.安装JDK 1.5 下载JDK 2.5 在SUN的官方网站https://www.wendangku.net/doc/6b4082506.html,/. 安装并配置JDK的环境变量。二.安装Cygwin 下装Cygwin-1.2a于https://www.wendangku.net/doc/6b4082506.html,/dist-1.2.0/tools/windows/cygwin-1.2a.tgz 这个版本TinyOS官方测试过，和TinyOS兼容度高。三.安装单片机工具下载以下五个rpm包 1.avr-binutils- 2.15tinyos- 3.cygwin.i386.rpm(https://www.wendangku.net/doc/6b4082506.html,/di st-2.0.0/tools/windows/avr-binutils-2.15tinyos- 3.cygwin.i386.rpm) 2.avr-gcc- 3. 4.3-1.cygwin.i386.rpm(https://www.wendangku.net/doc/6b4082506.html,/dist-2.0.0/t ools/windows/avr-gcc-3.4.3-1.cygwin.i386.rpm) 3.avr-libc avr-libc-1.2.3-1.cygwin.i386.rpm(https://www.wendangku.net/doc/6b4082506.html,/dist-2.0.0/too ls/windows/avr-libc-1.2.3- 1.cygwin.i386.rpm) 4.avarice avarice-2.4-1.cygwin.i386.rpm(https://www.wendangku.net/doc/6b4082506.html,/dist-2.0.0/tools/ windows/avarice-2.4-1.cygwin.i386.rpm) 5.insight (avr-gdb) avr-insight- 6.3-1.cygwin.i386.rpm(https://www.wendangku.net/doc/6b4082506.html,/dist-1.2.0/to ols/windows/avr-insight-6.3 -1.cygwin.i386.rpm) 下载完成之后把五个包都拷贝到Cygwin的tmp文件夹(在Windows操作即可) 依次安装(要按照顺序安装，它们之间有依赖关系)，安装命令如下。 cd /tmp

tinyos编译环境搭建(windows)

将Tinyos2.x移植到cc2530 编译环境的搭建流程：在windows下建立cygwin平台，并搭建Tinyos的编译环境，然后将基于Tinyos的应用程序编译成hex文件，通过仿真器下载到cc2530片子上运行。原材料：硬件（cc2530节点，仿真器等）、软件（Cygwin，Keil，TinyOS 2.x，编译环境配置软件包，SmartRF04 Flash Programer等）。注意：硬件是原来在IAR下能正常使用的CC2530开发硬件就OK声明：一．里面很多东西我借鉴了网上的资料，并写在后面的参考文献中。并对一些内容进行了修改和强调，以及我遇到的一些问题的解决方法。 = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = 1．安装Keil （Keil uVersion4）这些资源网上很多，百度和谷歌都可以搜到（注：一定要下载keil uVersion4,不可以下载4以下的版本，因为要运行的是cc2530，4以下的版本会找不到相关的编译平台环境） 2．安装java 1.5 JDK 我开始用1.6了的，反正一直没成功，不知道是不是这个原因。最好就用1.5这个版本吧。安装完了在命令行中：java –verson ,出现“java version “1.5.0”表示是1.5版本了。 3．安装Cygwin （1）下载Cygwin,我是在这里下载的：https://www.wendangku.net/doc/6b4082506.html,/index.php/Installing_TinyOS_2.0.2#Manual_installation_on_your_host_OS_with_RPMs，在Setp 2: Install Cygwin中第一步有个cygwin-files.zip，点击即可下载。这个地址好像也可以下载：https://www.wendangku.net/doc/6b4082506.html,rmatik.uni-freiburg.de/people/aslam/cygwin-files.zip （2）安装时先解压下载的cygwin,点击setup.exe即可，默认安装在c盘下。选项基本上不用变，都是默认选项：”install from Local Directory”->Root Directory: c:\cygwin, Install for: All Users, Default Text file type: Unix/Binary->当问到”Select local Package directory”时，选择自己解压的cygwin目录即可，如：“D:/cygwin-files”,最后等一会时间即可完成安装。（3）启动桌面上的Cygwin快捷图标，cygwin第一次运行会设置一些东西，并创建一个home目录，里面创建了一个用户，名为windows系统的用户名。注意：此时自己在cygwi菜单n根目录下创建一个opt目录，后面会用到。（如果你安装cygwin后有这个目录就不同了，反正我安装后没有这个目录，后面的操作会在这个目录下自动放置一些文件） 4．下载Tinyos开发必备的编译工具的安装包（共4个） NesC编译工具：nesc-1.3.0-1.cygwin.i386.rpm TinyOS相关工具： tinyos-deputy-1.1-1.cygwin.i386.rpm tinyos-tools-1.3.0-1.cygwin.i386.rpm tinyos-2.1.0-2.cygwin.noarch.rpm 这些东西在这里能够找到（呵呵）：https://www.wendangku.net/doc/6b4082506.html,/dist-2.1.0/tinyos/windows/ 5．安装上面的rpm包（1）在/home目录下是你的主目录，我的是.Adminstrator将刚才的那4个rpm包拷贝到\home\Adminstrator下（即C:\Cygwin\home\john下），进入到该目录:cd /home/Adminstrator,ls一下可以看见这4个文件。（2）安装rpm包 rpm -ivh nesc-1.3.0-1.cygwin.i386.rpm rpm -ivh tinyos-tools-1.3.0-1.cygwin.i386.rpm

TinyOS2.x安装

一．TinyOS安装官方说明： https://www.wendangku.net/doc/6b4082506.html,/tinyos-2.x/doc/html/install-tinyos.html https://www.wendangku.net/doc/6b4082506.html,/index.php/Installing_TinyOS_2.1#Manual_installation_on_your_host_OS_ with_RPMs 开发基础：熟悉Linux环境及常用Linux命令；熟悉嵌入式系统开发流程；精通模块设计的思想；能深刻理解交叉编译和MAKE等概念；熟悉C，nesC两种编程语言；对C++，JAVA有一定了解；对ZigBee协议熟悉且具有一定的通信基础，能深刻理解地址、通道等概念。 1．JAVE JDK 安装首先，我们安装JAVE 开发工具JAVE JDK : Java SE Development Kit (JDK) 5/6下载地址：https://www.wendangku.net/doc/6b4082506.html,/javase/downloads/index.jsp 下载的默认文件名为：jdk-6u10-windows-i586-p.exe / jdk-1_5_0-windows-i586.exe 安装过程只需下一步……下一步便可…… 然后，我们需要设置电脑的环境变量，需要新建两个环境变量，以便使用JDK 具体过程如下：右击我的电脑——〉属性——〉高级——〉环境变量——〉系统变量(S)栏——〉新建(W)——〉新建系统变量对话框如下图：

变量名(N)：JAVA_HOME 变量值(V)：JDK安装的路径,默认路径为：C:\Program Files\Java\jdk1.6.0_10 C:\Program Files\Java\jdk1.5.0 变量名(N)：CLASSPATH 变量值(V)： .;%JAVA_HOME%\lib\dt.jar;%JAVA_HOME%\lib\tools.jar;;%JAVA_HOME%\bin;%JAVA_HOME%\jr e\bin; 在用户变量的PATH中添加：;%JAVA_HOME%\bin:$PATH;%JAVA_HOME%\jer\bin:$PATH; 在系统变量(S)栏选中变量为Path的选项，点编辑在变量值(V)的末尾添加：;%JAVA_HOME%\bin; ;%JAVA_HOME%\jre\bin; 系统变量里最好也同样再设置一个CLASSPATH。这样，我们的环境变量已经设置完毕了。我们可以编个JAVA小程序测试简单的测试一下：打开记事本，输入下面这个小程序，另存为HelloWorld.java public class HelloWorld { public static void main(String[] args) { System.out.println("Hello, World!"); } }

TinyOS 实验报告

实验一.Downloading and installing TinyOS 一、安装JDK (在平台ubuntu12.10搭建） 1.编译一个源文件终端收入命令：sudo gedit/etc/apt/sources.list.d/partner.list 2.在partner.list文件中添加：终端输入命令：deb https://www.wendangku.net/doc/6b4082506.html,/ubuntu/ hardy multiverse 3.保存该文件并退出，执行下列程序：终端输入命令：sudo apt-get update 4.下载JDK 终端输入命令： sudo apt-get install sun-java6-bin sun-java6-jre sun-java6-jdk 5.配置JDK环境变量在主文件下的.bashrc 或者.profile中添加下面语句，或者在终端输入。（关于路径参照自己解压路径） export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-6-sun export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH export classPath=/usr/lib/jvm/java-6-sun 6.在终端中输入java,javac看是否配置正确终端输入命令：java 或者javac

二、安装tinyOS-2.1.1 1.安装python-dev g++ 终端输入命令：sudo apt-get install python-dev g++ 2.查看python的版本终端输入命令：python –version (本机是Python 2.7.3) 3.安装tinyos ①.在主文件夹/etc/apt/sources.list中添加一下两行： deb https://www.wendangku.net/doc/6b4082506.html,/tinyos/dists/ubuntu natty main deb https://www.wendangku.net/doc/6b4082506.html,/tinyos oneiric main 终端输入命令：sudo gedit /etc/apt/sources.list （sources.list 是只读文件，所以必须有root 权限） ②.下载安装tinyos-2.1.1 终端输入命令：sudo apt-get install tinyos-2.1.1 安装完成后，打开/opt/tinyos-2.1.1/support/make/sim.extra, 找到 PYTHON_VERSION=2.5(本机），将2.5换成2.7 ③.终端输入命令：sudo gedit /opt/tinyos-2.1.1/tinyos.env ,在tinyos.env中添加

tinyos任务调度机制

TOSH_sched_init();for(;;){TOSH_run_task();} 这两个函数的实现在tinyos-1.x\tos\system目录下的sched.c源文件中。这个文件就实现了tinyos 1.x的调度策略，很简单吧？闲话少说，下面分析它的数据结构。 typedef struct { void (*tp) (); } TOSH_sched_entry_T; 这个结构体就是tinyos任务队列里的东东，里面是个函数指针。 enum { #ifdef TOSH_MAX_TASKS_LOG2 #if TOSH_MAX_TASKS_LOG2 > 8 #error "Maximum of 256 tasks, TOSH_MAX_TASKS_LOG2 must be <= 8" #endif TOSH_MAX_TASKS = 1 << TOSH_MAX_TASKS_LOG2, #else TOSH_MAX_TASKS = 8, #endif TOSH_TASK_BITMASK = (TOSH_MAX_TASKS - 1) }; 上面定义了tinyos任务队列里的最大任务数TOSH_MAX_TASKS，和一个掩码。 //定义tinyos任务队列，这个队列是个循环队列！ volatile TOSH_sched_entry_T TOSH_queue[TOSH_MAX_TASKS]; //“头指针”tinyos任务队列里的第一个不为空的任务的下标 uint8_t TOSH_sched_full; //“尾指针”如果tinyos任务队列没有满，则是最后一个不为空的任务 //的下一个元素的下标；如果任务队列满则是最后一个任务的下标。 volatile uint8_t TOSH_sched_free; 好了，数据结构分析完了，咱们看看tinyos是怎样实现这个队列的吧，实现一个队列,无非就是初始化，增加队列元素，删除队列元素，判断队列是否为空……，数据结构里最基本的东东，想必大家比我清楚了！（如果这个不清楚，赶紧回去看看数据结构 ^_^ ）。一初始化 s 初始化函数很简单，大家肯定都会写了。 void TOSH_sched_init(void) { int i; TOSH_sched_free = 0; TOSH_sched_full = 0; for (i = 0; i < TOSH_MAX_TASKS; i++) TOSH_queue[i].tp = NULL;

TinyOS学习笔记讲解

第一篇基础知识 TinyOS体系结构

(1) 组件模型module & configuration TinyOS 是基于构件的微操作系统，采用事件驱动模型，有效的提高了系统的运行效率以及能源合理利用。TinyOS 采用nesC 语言编写，其应用程序由一个或多个组件连接而成，而组件可以提供和使用接口，组件必须实现其所提供的command 接口，并且必须实现其连接组件中申明的事件event 接口。接口是程序的实体，实现程序的各功能模块，分为command 和event ，command 接口由组件本身实现，而event 接口则由调用者实现，值得注意的是，接口是双向的，调用command 接口时必须实现其event 接口。组件又可以细分为模块module 和配件。模块亦可分为2个部分，其一，首先申明提供以及使用的接口，如 module BlinkC { } 其二，在implementation 中模块包含各接口所提供的行为（方法），也包含仅供本模块内部使用的函数，以及申明本模块所具有的事件signal ，以及实现其连接或使用的event 。 implementation { uint8_t counter = 0; void ledctl() { call Leds.set(counter); } event void Boot.booted() { } event void Timer0.fired() { ledctl(); } } 配件configuration 也可以分为两个部分，和module 一样，第一部分是申明可以提供以及使用的接口。第二部分implementation 中首先列出与其相连接模块的名称，使用components 标注连接的模块，然后对本配件提供的以及与其相对应模块使用以及提供的接口进行配线，如下例： {

Tinyos操作系统简介

Tinyos简介最近看了篇关于TinyOS简介的文章，摘录出来保存下，介绍tinyos编程入门的资料不少，但从操作系统的角度分析tinyos是有必要的，毕竟TinyOS做为无线传感网络操作系统中最重要的一种，也是最常用的一种，分析它的实现机制有助于以后改进针对无线传感网络的操作系统，也是嵌入式操作系统的一类。 An open-source operating system designed for wireless embedded sensor network. More specifically, it is designed to support the concurrency intensive operations required by networked sensors with minimal hardware requirements. TinyOS Features ? No Kernel: Direct hardware manipulation. ? No Process Management: Only one process on the fly. ? No Virtu al Memory: Single linear physical address space. ? No S/w Signal or Exception: Function call instead. ? No User Interface, power constrained. ? Unusually application specific H/w and S/w. ? Multiple flows, concurrency intensive bursts. ? Extremely passive vigilance (power saving). ? Tightly coupled with the application. ? Simulator: TOSSIM, PowerTOSSIM ? Written in “nesC” Language, a dialect of the …C? language. TinyOS uses multi-hop routing instead of point-to-point connections to save transmission power. Route discovery is done by 2-hop broadcast and topology discovery is based on shortest path from each node to the base station. ? The paradigm for network transmissions in TinyOS is active messaging. Messages contain a handler address and on arrival this handler is called. ? TinyOS Architecture ? Component Based Architecture: enables rapid innovation and implementation while minimizing code size as required by the severe memory constraints inherent in sensor networks. ? Small footprint: fits in 178 Bytes of memory. ? Event based instead of threaded architecture. start and stop are commands. fired is a event invoked by Timer. The interface specifies: Timer must implement startand stop, Application must implement fired.

CC2530与无线传感器网络操作系统TinyOS应用实践

CC2530与无线传感器网络操作系统TinyOS应用实践（内附光盘1张）李外云编著的《CC2530与无线传感器网络操作系统TinyOS应用实践(附光盘)》第1章简要地介绍了物联网特点、体系结构以及802．15．4网络通信协议标准。第2、3章分别介绍了TinyOS的安装方法和基于windows操作系统的TinyOS集成开发环境的配置、交叉编译开发工具的使用方法。第4章介绍了本书所有应用程序开发的硬件平台的组成、软件编程和调试方法。第5章简要地介绍了TinyOS操作系统架构、基于TinyOS操作系统平台的搭建以及CC22530移植的过程和方法。第6、7章详细地介绍了CC2530芯片的内部资源和外设接口等硬件功能模块，以及各功能模块在TinyOS操作系统下的驱动组件的编程方法和应用测试程序。第8、9章详细地剖析了CC22530的无线通信功能、基于TinyOS的主动无线通信消息机制组件的构建，并对CC2530无线通信的发送功率、信道选择、RSSI以及点对点和点对多点无线通信组件的测试过程进行了介绍。第10章以光敏传感器、DS18820温度传感器、SHTxx 温湿度传感器和超声波传感器为例，详细地介绍了在基于TinyOS操作系统的物联网系统中不同类型传感器的驱动编程方法以及测试过程。第11章介绍了TinyOS操作系统的小数据分发协议和汇聚协议的基本原理、组件构成以及多跳路由协议的应用开发。作者:李外云编著出版社:北京航空航天大学出版社 2章TinyOS开发环境的安装与配置第3章TinyOS在Windows环境下的集成开发工具第4章enmote物联网开发平台介绍第5章TinyOS操作系统与nesC语言编程第6章CC2530基本接口组件设计与应用第7章CC2530外设组件接口开发第8章CC2530射频通信组件设计第9章CC2530射频通信组件应用第10章TinyOS传感器节点驱动与应用第11章TinyOS-2.x网络协议与应用 TinyOS实用编程——面向无线传感网节点软件开发者:李鸥，张效义，王晓梅，等著出版社:机械工业出版社出版时间:2013年7月介绍了利用TinyOS开发无线传感器网络应用系统应具备的基础知识，包括TinyOS系统的特点、体系结构、安装与常用命令、简单实例等；详细介绍了TinyOS的编程语言nesC（包括组件、接口、模块、配件与连接、参数化接口、通用组件等），TinyOS系统并发执行模型，驱动程序与硬件抽象，系统主要功能模块，TinyOS典型应用；剖析了应用程序运行过程，对应用程序的仿真、调试和编程提示进行了描述；最后结合应用实例进行系统分析以提高读者对于TinyOS的系统认识。 1.2 无线传感网节点软件技术 1.3 TinyOS 1.3.1 TinyOS的特点 1.3.2 TinyOS体系结构第2章 TinyOS安装与常用命令 2.1 TinyOS安装 2.1.1 在Windows下安装TinyOS 2.1.2 在Linux下安装TinyOS 2.2 目录结构 2.2.1 Cygwin的目录结构

一步步教你搭建TinyOS2.1.2开发环境

note：看了很多的tinyos的安装教程，差别不是很大，无非就是安装编译器配置环境等。虽然简单，但还是有很多问题在里面。建议大家使用虚拟机安装，因为虚拟机运行在主机上，完全独立，虚拟机里面的所有操作不会影响主机，即使虚拟崩溃了。windows相对对ubuntu来说，windows的硬件驱动由于是商业化的所以做的比较完善，各种优化策略也比较好。虚拟机推荐大家使用VirtualBOX VirtualBOX 短小精悍，功能比较强大，安装文件比较小，只有几十MB，系统资源占用比较少。当然你也可以使用vmware。安装虚拟机和ubuntu相信大家已经很熟悉了，如果还没有安装请看这个教程：好，下面我们正式开始搭建tinyos的开发环境！文章来源：https://www.wendangku.net/doc/6b4082506.html,/tianzhihen_wq/article/details/37505697 步骤1：如果你以前没有安装过tinyos可以跳过这个步骤，如果你以前安装的是老的版本的tinyos（像2.1.1版本）那么你必须卸载掉有关tinyos的文件以及GCC-430的编译器以及工具等。卸载流程如下：打开终端（ctrl+alt+t）输入以下命令：卸载tinyos老的版本： sudo apt-get remove tinyos-2.1.1 卸载gcc-msp430编译器： sudo apt-get autoremove --purge msp430* 通过这两步就把你以前老版本的tinyos卸载掉了步骤2：在ubuntu的package list file添加源。这个命令使用的是gedit编辑器，当然你也可以使用vim等 sudo gedit /etc/apt/sources.list 下面把以下代码添加到sources.list里面，保存，退出 1.# TinyOS Repository 2.deb https://www.wendangku.net/doc/6b4082506.html,/tinyos/dists/ubuntu lucid main 参考以下网址，并将其中内容替换源文件： https://www.wendangku.net/doc/6b4082506.html,/article/1876c852aa8c8c890b1376aa.html?qq-pf-to=pcqq.discussion#user consent# 现在执行以下命令更新安装新版本的tinyos（确保网络连接正常ping） sudo apt-get update sudo apt-get install tinyos-2.1.2 现在tinyos的基础工作已经做好，接下来就是完成配置以及安装相应的编译器即可。步骤3：改变tinyos文件夹的所有权，才能完成后面的配置：

message_t(Tinyos系统知识点介绍)

Message_t介绍（TEP111英文文档翻译参考）此文档描述了TinyOS2.x消息缓存的抽象类型"message_t"，介绍了消息缓存的设计考虑还有"message_t"在哪和怎样定义，以及数据链路层是应该如何使用它的。"message_t"类型的主要目的是允许报文作为内存的一个连续存储区域以零拷贝的方式在不同的链路层传输。在TinyOS1.x中，消息缓存是"TOS_Msg".这个消息缓存类型包含了AM包和形如时间戳、应答位、信号长度等包的元数据。"TOS_Msg"是一个固定长度的结构，最大长度值默认为29字节。定长的缓存允许TinyOS1.x拥有零拷贝的语义：当一个组件接收到一个buffer后，它能为低层返回一个指向新buffer的指针，以便接受下一个数据包，而非将此buffer的内容拷贝出去来腾出空间。一个问题出现了：什么定义了“TOS_Msg”结构，不同的链路层可能需要不同的布局。例如：802.15.4射频器可能需要802.15.4.头（好比CC2420，使用在Telos和micaZ平台），字节射频（例如CC1000，使用在mica2平台）需要定义它自己的包格式。这就意味着不同的平台可能有不同的"TOS_Msg"结构。 TinyOS1.x中的解决办法是只有一个标准的"TOS_Msg"定义，特定平台可以将其重新定义成符合它自己需要的结构，例如一个mica2节点使用如下标准定义：The solution to this problem in typedef struct TOS_Msg{ //The following fields are transmitted/received on the radio. uint16_t addr; uint8_t type; uint8_t group; uint8_t length; int8_t data[TOSH_DATA_LENGTH]; uint16_t crc; //The following fields are not actually transmitted or received //on the radio!They are used for internal accounting only. //The reason they are in this structure is that the AM interface //requires them to be part of the TOS_Msg that is passed to //send/receive operations. uint16_t strength; uint8_t ack; uint16_t time; uint8_t sendSecurityMode; uint8_t receiveSecurityMode; }TOS_Msg; 在使用CC2420射频的平台上，“TOS_Msg”定义为：while on a mote with a CC2420radio(e.g., micaZ),``TOS_Msg``is defined as:: typedef struct TOS_Msg{ //The following fields are transmitted/received on the radio.

TinyOS在windows中安装步骤

T i n y O S在w i n d o w s中安装步骤 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

TOSSIM使用说明

Compiling TOSSIM make micaz sim Running TOSSIM with Python tos的模拟器是在python中运行运行TOSSIM simulation 用到 runNextEvent function。it returns 0. This means that there was no next event to run. returns 1, there was an event to run. Debugging Statements ?dbg: print a debugging statement preceded by the node ID. ?dbg_clear: print a debugging statement which is not preceded by the node ID. This allows you to easily print out complex data types, such as packets, without interspersing node IDs through the output. ?dbgerror: print an error statement preceded by the node ID ?dbgerror_clear: print an error statement which is not preceded by the node ID TOSSIM's debugging output can be configured on a per-channel basis. So, for example, you can tell TOSSIM to send the "Boot" channel to standard output, but another channel, "RadioCountToLedsC", to a file. 这个channel名可以自己定义，dbg可以通过名字选择性的输出想要的信息。比如t.addChannel("Boot", sys.stdout) 输出channel名为Boot的debug信息，也就是执行到dbg("Boot", "Application booted.\n")这个就会输出，而dbg("my", "Application booted.\n")不会输出，因为没有加入my这个channel

tinyos 程序的运行过程

Tinyos 2.x 的启动顺序 ?、main()函数在哪里? ?从前面几节课可以知道，应用程序处理Boot.booted事件，然后从此处开始运行。下面将介绍这个事件的前后过程，如何适宜地初始化组件。系统运用了3个接口（1）init：初始化逐渐和硬件状态（2）scheduler：初始化和运行任务（3）boot：通知系统已成功地启动在tinyos中，应用系统的启动顺序可以分成5步：（1）调度器的初始化（2）逐渐初始化（3）中断使能（4）触发启动完成的信号（5）循环运行任务调度 implementation { int main() __attribute__ ((C, spontaneous)) { atomic { platform_bootstrap(); //启动硬件平台 call Scheduler.init(); //调度器初始化 call PlatformInit.init(); //平台初始化 while (call Scheduler.runNextTask()); call SoftwareInit.init(); //软件初始化 while (call Scheduler.runNextTask());

} __nesc_enable_interrupt(); //使能中断 signal Boot.booted(); //触发启动完成的事件 call Scheduler.taskLoop(); //开启调度循环 return -1; } default command error_tPlatformInit.init() { return SUCCESS; } default command error_tSoftwareInit.init() { return SUCCESS; } default event void Boot.booted() { } } ?一旦所有的初始化完成了，MainC的Boot.booted()事件就触发了。组件可以自由地调用start()命令以及其他组件使用的其他命令。在Blink应用程序里，定时器就是在booted()事件里启动的。这个booted事件就是TinyOS的main函数 event void Boot.booted() { call Timer0.startPeriodic(TIMER_PERIOD_MILLI); } ?T inyOS就会进入核心的调度循环（core scheduling loop）。只要有任务在排队，调度者就会继续运行。 ?一发现任务队伍为空，调度就会把微处理器调节到硬件资源允许的低能耗状态。处理器进入休眠状态直到它碰到中断。当一个中断到达时，MCU退出休眠模式，运行中断程序 booted事件就是TinyOS的main函数例子：下面以blink的程序为例进行讲解 Blink组件的顶级配置组件 //BlinkAppC.nc configuration BlinkAppC { } implementation { componentsMainC, BlinkC, LedsC; components new TimerMilliC() as Timer0; components new TimerMilliC() as Timer1; components new TimerMilliC() as Timer2; BlinkC ->MainC.Boot; BlinkC.Timer0 -> Timer0; BlinkC.Timer1 -> Timer1;