在linux模擬uC/OS-II操作系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
1 引言
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/201610/305929.htmuCOS-II是一個(gè)短小而功能強(qiáng)大的實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)。在Jean J.Labrosse先生所著。由邵貝貝教授翻譯的Micro/uCOS-II THE REAL-TIME KERNEL(Second Edition)一書中對(duì)這一操作系統(tǒng)作出了精彩的講解,該書是一部關(guān)于uCOS-II操作系統(tǒng)的經(jīng)典教材,同時(shí)在書中提供了關(guān)于uCOS-II在windows環(huán)境下的移植的4個(gè)范例。本文對(duì)其第一個(gè)范例作一個(gè)在redhat linux9.0上的移植版本。移植的工作主要集中在三個(gè)方面,下文將分為三章,結(jié)合代碼詳細(xì)介紹。文章的最后將介紹我的試驗(yàn)平臺(tái)并演示我的試驗(yàn)結(jié)果。
2 字符串的顯示
字符串顯示函數(shù)PC-DispStr在文件pc.c中,這個(gè)文件本身不是uCOS-II的一部分。它的主要工作是建立一系列的功能函數(shù)來發(fā)揮PC機(jī)的強(qiáng)大功能,并被測(cè)試代碼所調(diào)用。
2.1 設(shè)置前景色和后景色
我們使用類似于prinf(33[30m)的語句來設(shè)置顏色。轉(zhuǎn)義序列就是一個(gè)讓shell執(zhí)行一個(gè)特殊步驟的控制指令。轉(zhuǎn)義序列通常都是以ESC開頭(這也是它的命名原因)。在shell里表示為^[.這種表示法需要一點(diǎn)時(shí)間去適應(yīng), 也可以用33完成相同的工怍(ESC的ASCII碼用十進(jìn)制表示就是27,=用八進(jìn)制表示的33)。33聲明了轉(zhuǎn)義序列的開始,然后是[開始定義顏色。下面我們要選擇前景色(這里是32,代表綠色)。背景色的40表示黑色。要是不想讓提示符后面的文字也變成綠色,我們用33[0m關(guān)閉轉(zhuǎn)義序列,33[0m是shell的默認(rèn)顏色。前景色和背景色都有8種可用的選擇??蛇x顏色:紅色、綠色、黃色、藍(lán)色、洋紅、青色和白色。他們對(duì)應(yīng)的顏色代碼是:30(黑色)、31(紅色)、32(綠色)、33(黃色)、34(藍(lán)色)、35(洋紅)、36(青色)、37(白色)。用同樣色方法設(shè)置背景色,不過要把第一個(gè)數(shù)字3替換成4,例如40、41、42、43、44、45、46、47.雖然在這里可以按照上面介紹的對(duì)應(yīng)關(guān)系定義修改在pc.h中定義的前景色和后景色的宏,使對(duì)應(yīng)關(guān)系更加明確。(注意:他的后面一位表示前景色,前面一位表示后景色),但是我們?cè)谶@里的設(shè)計(jì)思路是盡量不對(duì)原書中的代碼作改動(dòng),所以在函數(shù)的實(shí)現(xiàn)中直接使用switch語句,對(duì)相應(yīng)的前景色和后景色 .(linux的shell只支持以上幾種顏色)
switch (color0xF0) /*查看前景色*/
{ case DISP_FGND_BLACK: printf(33[30m);break;
……
}
switch(color0x0F) /*查看后景色*/
{ case DISP_BGND_BLACK: prinf (33[40m);
break;
……
}
2.2跟蹤光標(biāo)的位置
我使用printf(33[%u;%uH,y+1,x+1)來跟蹤光標(biāo)的位置。33是聲明了轉(zhuǎn)義序列的開始,上文已經(jīng)介紹,不再累敘,[y;xH是設(shè)置光標(biāo)位置的格式。x和y分別表示橫軸和縱軸。
3 鍵盤輸入
鍵盤輸入函數(shù)PC_GetKey在windows環(huán)境下,由于有庫函數(shù)kbhit返回最近所敲的按鍵。就很容易實(shí)現(xiàn)。而在linux環(huán)境下我們需要構(gòu)造自己的kbhit,在
3.1 控制臺(tái)的初始化
首先,這里使用了全局變量inited,它是一個(gè)初始化與否的標(biāo)記。因?yàn)楹瘮?shù)kbhit將被多次調(diào)用,而初始化只需要做一次。這樣。當(dāng)發(fā)現(xiàn)inited置1以后,就不會(huì)去做重復(fù)性的初始化工作了。如果inited為0,就需要對(duì)控制臺(tái)(鍵盤)做初始化工作,這里定義了內(nèi)核結(jié)構(gòu)體termios類型的變量newKbdMode,我們需要對(duì)這個(gè)結(jié)構(gòu)體的兩個(gè)成員c_lflag和c_cc進(jìn)行初始化,代碼中對(duì)c_lflag的設(shè)置表示終端為不回顯的非標(biāo)準(zhǔn)模式。c_cc[VTIME]=0,c_cc[VMIN]=1表示讀函數(shù)會(huì)等待。直到出現(xiàn)1個(gè)鍵盤輸入為止。(關(guān)于這個(gè)結(jié)構(gòu)體的詳細(xì)分析,可參閱
3.2 檢測(cè)鍵盤的輸入
在這里我們使用宏FD_ZERO把內(nèi)核的結(jié)構(gòu)體readFd清0.用宏FD_SET把標(biāo)準(zhǔn)輸入的文件描述符STDIN_FILENO和readFd關(guān)聯(lián),然后用select函數(shù)來監(jiān)測(cè)輸入。他只關(guān)注一個(gè)描述符,所以第一個(gè)參數(shù)為1,第二個(gè)參數(shù)為上面的readFd,后面的兩個(gè)參數(shù)表示是否關(guān)注標(biāo)準(zhǔn)輸出和出錯(cuò)的文件描述符,我們不要,所以置0.最后一個(gè)參數(shù)表示超時(shí)時(shí)間,我們不需要,所以置0.經(jīng)過以上的處理后,如果有輸入時(shí)。宏FD_ISSET就會(huì)返回非0值。我們就知道鍵盤上有輸入。
3.3 系統(tǒng)退出
在windows環(huán)境下使用了成對(duì)的函數(shù)PC_DOSSaveReturn()和PC_DOSReturn.前一個(gè)保存DOS的狀態(tài),后一個(gè)在退出時(shí)前調(diào)用。恢復(fù)保存的DOS狀態(tài)。而在linux下,表面看來我僅使用函數(shù)exit()直接退出,而沒有進(jìn)行類似的保存一恢復(fù)處理。但實(shí)際上在linux下我們調(diào)用了函數(shù)atexit(function)來設(shè)置程序正常結(jié)束前調(diào)用的函數(shù),當(dāng)程序通過調(diào)用exit()返回時(shí),參數(shù)function所指定的函數(shù)會(huì)先被調(diào)用。然后才真正由exit()結(jié)束程序。function將指定函數(shù)rekbd(函數(shù)的實(shí)現(xiàn)見下面的代碼),這個(gè)函數(shù)就是清屏和清處所有前文的屬性設(shè)置,33聲明了轉(zhuǎn)義序列的開始,然后是[2J,表示清屏。[0m表示關(guān)閉所有屬性。
void rekbd(void){
prinf(33[0m);
prinf(33[2J);
}
4 MAKEFILE 文件的編寫
在Jean J.Labrosse先生的原書中是使用boland c的編譯器。而我們?cè)趌inux下使用GCC的編譯器,由于編譯器的改變。所以makefile就需要重寫。為了簡(jiǎn)化makefile的編寫,我提供一種最簡(jiǎn)單的方法,那就是把所有uCOS-II 的源碼(SOFTWAREuCOS-IISOURCE)。 以及配置頭文件和測(cè)試函數(shù)(SOFTWAREuCOS-IIEX1_x86LBC45SOURCE)。還有按上文編寫的pc.c和pc.h文件,全部放在linux的根目錄下。假設(shè)為/test78,則makefile可簡(jiǎn)寫為如下方式:
UCOS_SRC=/test78
UCOS_PORT=/test78
UCOS_PC=/test78
all:
gcc-I$(UCOS_SRC) -I$(UCOS_PORT) -I$(UCOS_PC) test.c $(UCOS_SRC)/uCOS_II.C $(UCOS_PC)/
pc.c $(UCOS_PORT)/os_cpu_c.c -o test
all是一個(gè)偽目標(biāo),偽目標(biāo) 并不是一個(gè)文件,只是一個(gè)標(biāo)簽,它的特性是,總是被執(zhí)行的。這樣的目的是讓編譯器每次都產(chǎn)生新的目標(biāo)。-o test指定輸出文件為test.'-I'選項(xiàng)指定搜索的目錄。
評(píng)論