实时操作系统实验.docx
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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：
***********
**********
*********
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"
#defineTASK_STK_SIZE512
OS_STKTaskStk1[TASK_STK_SIZE];
OS_STKTaskStk2[TASK_STK_SIZE];
OS_STKTaskStk3[TASK_STK_SIZE];OS_STKTaskStartStk[TASK_STK_SIZE];
voidTask1（void*data）;
voidTask2（void*data）;
voidTask3（void*data）;/*Functionprototypesoftasks*\
voidTaskStart（void*data）;/*FunctionprototypesofStartuptask*/
staticvoidTaskStartCreateTasks（void）;
staticvoidTaskStartDispInit（void）;
voidmain（void）
{
PC_DispClrScr（DISP_FGND_WHITE+DISP_BGND_BLACK）;/*Clearthescreen*/
OSInit（）;/*InitializeuC/OS-II*/
PC_DOSSaveReturn（）;/*SaveenvironmenttoreturntoDOS*/
PC_VectSet（uCOS,OSCtxSw）;/*InstalluC/OS-II'scontextswitchvector*/
OSTaskCreate（TaskStart,（void*）0,&TaskStartStk[TASK_STK_SIZE-1],0）;
OSStart（）;/*Startmultitasking*/
}
voidTaskStart（void*pdata）
{
#ifOS_CRITICAL_METHOD==3/*AllocatestorageforCPUstatusregister*/
OS_CPU_SRcpu_sr;
#endif
chars[100];
INT16Skey;
pdata=pdata;
TaskStartDispInit（）;/*Initializethedisplay*/
OS_ENTER_CRITICAL（）;
PC_VectSet（0x08,OSTickISR）;/*InstalluC/OS-II'sclocktickISR*/
PC_SetTickRate（OS_TICKS_PER_SEC）;/*Reprogramtickrate*/
OS_EXIT_CRITICAL（）;
OSStatInit（）;/*InitializeuC/OS-II'sstatistics*/
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）;/*Preventcompilerwarning*/
OSTaskSuspend（3）;
for（;;）{
if（PC_GetKey（&key）==TRUE）{/*Seeifkeyhasbeenpressed*/
if（key==0x1B）{/*Yes,seeifit'stheESCAPEkey*/
PC_DOSReturn（）;/*ReturntoDOS*/
}
}
OSCtxSwCtr=0;/*Clearcontextswitchcounter*/
OSTimeDly
（1）;
}
}
staticvoidTaskStartDispInit（void）
{
PC_DispStr（0,0,"uC/OS-II,TheReal-TimeKernel",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,"TimeEXAMPLE",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'TOQUIT->",DISP_FGND_BLACK+DISP_BGND_LIGHT_GRAY+DISP_BLINK）;
}
voidTask1（void*pdata）
{
charss[30];
INT8Uerr;
pdata=pdata;
for（;;）{
PC_DispStr（40,10,"Task1running",DISP_FGND_RED+DISP_BGND_LIGHT_GRAY）;
PC_DispStr（40,11,"Task2Suspend",DISP_FGND_BLACK+DISP_BGND_LIGHT_GRAY）;
PC_DispStr（40,12,"Task3Suspend",DISP_FGND_GREEN+DISP_BGND_LIGHT_GRAY）;
OSTimeDlyHMSM（0,0,1,0）;/*Waitonesecond*/
OSTaskResume
（2）;/*Delay1clocktick*/
OSTaskSuspend（OS_PRIO_SELF）;
}
}
voidTask2（void*pdata）
{
charss[30];
INT8Uerr;
pdata=pdata;
for（;;）{
PC_DispStr（40,10,"Task1Suspend",DISP_FGND_BLACK+DISP_BGND_LIGHT_GRAY）;
PC_DispStr（40,11,"Task2running",DISP_FGND_RED+DISP_BGND_LIGHT_GRAY）;
PC_DispStr（40,12,"Task3Suspend",DISP_FGND_BLACK+DISP_BGND_LIGHT_GRAY）;
OSTimeDlyHMSM（0,0,1,0）;/*Waitonesecond*//*Delay1clocktick*/
OSTaskResume（3）;/*Delay1clocktick*/
OSTaskSuspend（OS_PRIO_SELF）;
}
}
voidTask3（void*pdata）
{
charss[30];
INT8Uerr;
pdata=pdata;
for（;;）{
PC_DispStr（40,10,"Task1Suspend",DISP_FGND_BLACK+DISP_BGND_LIGHT_GRAY）;
PC_DispStr（40,11,"Task2Suspend",DISP_FGND_BLACK+DISP_BGND_LIGHT_GRAY）;
PC_DispStr（40,12,"Task3running",DISP_FGND_RED+DISP_BGND_LIGHT_GRAY）;
OSTimeDlyHMSM（0,0,1,0）;/*Waitonesecond*//*Delay1clocktick*/
OSTaskResume
（1）;/*Delay1clocktick*/
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Task0Task1Task2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
*TheReal-TimeKernel
*EXAMPLE
*********************************************************************************************************
*/
#include"includes.h"
/*
*********************************************************************************************************
*CONSTANTS
*********************************************************************************************************
*/
#defineTASK_STK_SIZE512/*Sizeofeachtask'sstacks（#ofWORDs）*/
/*
*********************************************************************************************************
*VARIABLES
*********************************************************************************************************
*/
OS_STKTask1Stk[TASK_STK_SIZE];
OS_STKTask2Stk[TASK_STK_SIZE];/*Tasksstacks*/
OS_STKTaskStartStk[TASK_STK_SIZE];
INT8Uline=5;
OS_EVENT*PEvent;
/**********************************************************************************************************
*FUNCTIONPROTOTYPES
*********************************************************************************************************
*/
voidTask1（void*data）;/*Functionprototypesoftasks*/
voidTask2（void*data）;
voidTaskStart（void*data）;/*FunctionprototypesofStartuptask*/
staticvoidTaskStartCreateTasks（void）;
staticvoidTaskStartDispInit（void）;
/*
*********************************************************************************************************
*MAIN
*********************************************************************************************************
*/
voidmain（void）
{
PC_DispClrScr（DISP_FGND_WHITE+DISP_BGND_BLACK）;/*Clearthescreen*/
OSInit（）;/*InitializeuC/OS-II*/
PC_DOSSaveReturn（）;/*SaveenvironmenttoreturntoDOS*/
PC_VectSet（uCOS,OSCtxSw）;/*InstalluC/OS-II'scontextswitchvector*/
OSTaskCreate（TaskStart,（void*）0,&TaskStartStk[TASK_STK_SIZE-1],2）;
OSStart（）;/*Startmultitasking*/
}
/*
*********************************************************************************************************
*STARTUPTASK
*********************************************************************************************************
*/
voidTaskStart（void*pdata）
{
#ifOS_CRITICAL_METHOD==3/*AllocatestorageforCPUstatusregister*/
OS_CPU_SRcpu_sr;
#endif
chars[100];
INT16Skey;
charbsus=0;
pdata=pdata;/*Preventcompilerwarning*/
TaskStartDispInit（）;/*Initializethedisplay*/
OS_ENTER_CRITICAL（）;
PC_VectSet（0x08,OSTickISR）;/*InstalluC/OS-II'sclocktickISR*/
PC_SetTickRate（OS_TICKS_PER_SEC）;/*Reprogramtickrate*/
OS_EXIT_CRITICAL（）;
OSStatInit（）;/*InitializeuC/OS-II'sstatistics*/
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）{/*Seeifkeyhasbeenpressed*/
if（key==0x1B）{/*Yes,seeifit'stheESCAPEkey*/
PC_DOSReturn（）;/*ReturntoDOS*/
}
else
{
if（bsus）
{
OSTaskResume（3）;
OSTaskResume（4）;
bsus=0;
}
else
{
OSTaskSuspend（3）;
OSTaskSuspend（4）;
bsus=1;
}
}
}
OSCtxSwCtr=0;/*Clearcontextswitchcounter*/
OSTimeDly
（1）;
}
}
/*
*********************************************************************************************************
*INITIALIZETHEDISPLAY
*********************************************************************************************************
*/
staticvoidTaskStartDispInit（void）
{
PC_DispStr（0,0,"uC/OS-II,TheReal-TimeKernel",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,"TimeEXAMPLE",DISP_FGND_BLACK+DISP_BGND_LIGHT_GRAY）;
PC_DispStr（0,4,"",DISP_FGND
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