D:\Doc\技術(shù)總結(jié)\pSOS介紹.操作系統(tǒng)概述操作系統(tǒng)是一個高性能、高度模塊化的實時操作系統(tǒng)，他完整的提供了基于開放系統(tǒng)標準的多任務(wù)環(huán)境，被廣泛應(yīng)用于嵌入式微處理器程序開發(fā)。實時多任務(wù)操作系統(tǒng)內(nèi)核是以庫文件方式存在，他有用于不同CPU的不同OS版本。提供給我們的編程語言接口是C/C++和匯編。像其他操作系統(tǒng)一樣，操作系統(tǒng)有它的系統(tǒng)調(diào)用，讓上層應(yīng)用使用系統(tǒng)的功能。操作系統(tǒng)的交插開發(fā)環(huán)境工具（包括編輯、編譯和調(diào)試）可以駐留在UNIX或DOS主機上，他們通過串口或以太網(wǎng)同目標機建立通訊鏈接。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)D:\Doc\技術(shù)總結(jié)\pSOS介紹.操作系統(tǒng)是一個模塊化高度可配置的操作系統(tǒng)，整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如上圖：的內(nèi)核及各個模塊都是硬件獨立的，不依賴于具體的硬件，不對硬件作假設(shè)。由用戶提供或配置OS提供的具體的硬件相關(guān)的驅(qū)動程序或接口程序。在上圖的整個系統(tǒng)中，深灰框內(nèi)是系統(tǒng)內(nèi)核及系統(tǒng)模塊，只需對其按要求進行配置或為其提供驅(qū)動程序。在淺灰色框內(nèi)的部分包括：用戶任務(wù)()、中斷處理程序()、設(shè)備驅(qū)動程序()。
這三個部分是由用戶來做的，做BSP程序主要是編寫中斷處理程序和設(shè)備驅(qū)動程序，而編寫上層應(yīng)用程序是編寫各個任務(wù)(Tasks)。宏觀上多個Task是可以并行執(zhí)行的，也就是說，一個Task在執(zhí)行過程中可以被另一個Task所打斷，存在多個Task都在執(zhí)行，但是都未結(jié)束的情況。當然在微觀上多個Task是串行的（對單個CPU）。在什么情況下會發(fā)生Task切換呢？只有在發(fā)生某一個系統(tǒng)事件的時候，pSOS+便檢查現(xiàn)在該哪個Task行了，如果不是當前Task，便會發(fā)生Task切換。一般只有發(fā)生系統(tǒng)調(diào)用時才可能發(fā)生系統(tǒng)事件。BSP（Board-）板級支持包，是完成用戶硬件板功能的程序包，他包括目標系統(tǒng)硬件初始化代碼、設(shè)備驅(qū)動程序和中斷處理例程。在BSP里都是以原碼()存放僅僅與板子硬件相關(guān)的程序，與上層有何應(yīng)用毫無關(guān)系。這也是我們把程序加入BSP的一個準則，如果某個程序僅僅與硬件相關(guān)，與上層有何應(yīng)用沒有關(guān)系，就可以把這個程序放入BSP中。BSP中為上層應(yīng)用提供了操作硬件的驅(qū)動程序及功能函數(shù)，BSP提供給上層應(yīng)用的接口都是相同的，只是對不同的BSP它們的實現(xiàn)不同而已，這樣有利于上層應(yīng)用程序在不同的板間移植。
pSOS+實時單處理器多任務(wù)操作系統(tǒng)內(nèi)核模塊作為監(jiān)控軟件來提供應(yīng)用程序要求的系統(tǒng)服務(wù)、調(diào)度、管理和資源分配，并且協(xié)調(diào)各種同步和異步操作。pSOS+的特點是小、快、完全可搶占、可重入。pSOS+將應(yīng)用程序抽象為：任務(wù)、I/O設(shè)備驅(qū)動程序和中斷服務(wù)程序ISRs。pSOS+采用了基于優(yōu)先級的、可搶占的和基于時間片的調(diào)度策略，并且每個任務(wù)可以有自己特殊的調(diào)度策略。pSOS+是完全與硬件無關(guān)的，使得用戶能在自己的硬件上使用。pSOS+m實時多處理器多任務(wù)操作系統(tǒng)內(nèi)核模塊是對pSOS+一些特性的擴展，使支持多處理器的操作，處理器間采用的是主從結(jié)構(gòu)。D:\Doc\技術(shù)總結(jié)\pSOS介紹.+TCP/IP協(xié)議堆棧模塊是一個完全的TCP/IP協(xié)議組，包括網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議、UDP、等。pNA+使用標準的接口，包括、和。pRPC+遠端過程調(diào)用庫模塊提供了與SUN兼容的RPC和XDR服務(wù)，允許用戶用熟悉的遠程調(diào)用來構(gòu)造分布式應(yīng)用。pHILE+文件系統(tǒng)管理模塊可以通過它有效地訪問各種不同的存儲設(shè)備，支持四種文件格式：MS-DOS文件系統(tǒng)、CD-ROM文件系統(tǒng)、特有的快速文件系統(tǒng)、NFS的和端pREPC+標準C庫模塊pROBE+調(diào)試/分析器開發(fā)方式嵌入式開發(fā)環(huán)境主要可以分為兩部分，宿主機上的工具和目標機上的軟件映像。
假如我們的目標板采用的是作為CPU，它本身不具有自開發(fā)能力，即我們無法在下開發(fā)運行在它之上的軟件，只有借助PC機（x86）來開發(fā)軟件。這種開發(fā)方式被稱為嵌入式開發(fā)。不具有自開發(fā)能力的、待開發(fā)的機器（）叫做目標機（）,把所借助的PC機叫做宿主機（Host）。我們所能用的編輯器、編譯器、調(diào)試器等工具都在HOST上。首先利用集成開發(fā)環(huán)境上的編輯器寫源代碼，其中要根據(jù)目標板的功能特性對BSP部分做不同的改動；然后編譯自己的源文件和BSP部分，鏈接OS等不能改動的庫文件（操作系統(tǒng)部分是目標代碼，是以庫文件的方式存放的）形成一個可以在上運行的IMAGE；最后用運行在Host之上的調(diào)試器把代碼下載到上，進行調(diào)試。D:\Doc\技術(shù)總結(jié)\pSOS介紹.doc結(jié)合上圖我們所要開發(fā)的有如下幾塊部分：操作系統(tǒng)部分是目標代碼，是以庫文件的方式存放的，無法修改；I/（僅提供標準的系統(tǒng)調(diào)用接口）實際上也是固定部分，不需改動；只有嵌入式應(yīng)用部分和BSP嵌入式應(yīng)用部分結(jié)合ATM和IP的經(jīng)驗嵌入式應(yīng)用部分由支撐軟件模塊和應(yīng)用軟件模塊構(gòu)成。
支撐軟件模塊又是由以下幾個子模塊組成：調(diào)度系統(tǒng)mpc860上電初始化流程分析，定時系統(tǒng)，通訊系統(tǒng)，內(nèi)存管理，監(jiān)控系統(tǒng)，控制系統(tǒng)，告警系統(tǒng)，診斷系統(tǒng)，文件和裝載系統(tǒng)。應(yīng)用軟件模塊可根據(jù)具體的應(yīng)用來分解。BSP4.1初始化上電是指從加電或復(fù)位后的第一條指令，到操作系統(tǒng)舉起的過程。Boot的初始化可分為三D:\Doc\技術(shù)總結(jié)\pSOS介紹.的初始化，如Cache、寄存器的設(shè)置。板級初始化，指內(nèi)存的自檢、Flash的刷新等。系統(tǒng)初始化，為操作系統(tǒng)的運行準備數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、配置表等。4.2驅(qū)動程序驅(qū)動程序是包含I/O操作的子函數(shù)，是指目標板上所有硬件的驅(qū)動程序。對每個設(shè)備，都提供了六種操作的驅(qū)動程序：init、open、close、read、write和。驅(qū)動程序必須由上層調(diào)用，其調(diào)用方式有三種：D:\Doc\技術(shù)總結(jié)\pSOS介紹.doc這些驅(qū)動程序也可抽象為三個層：通過NI與TCP/UDP通訊的要符合NI的參數(shù)要求通過KI與多處理器通訊的要符合KI的參數(shù)要求我們開發(fā)具體硬件的BSP就是編寫有關(guān)處理器初始化和設(shè)備驅(qū)動程序的函數(shù)，所以必須要了解處理器的硬件結(jié)構(gòu)。在購買的系統(tǒng)上，帶有BSP的模板，可以指導用戶如何編寫自己的BSP程序。
D:\Doc\技術(shù)總結(jié)\pSOS介紹.doc4.3引導和加載（ATM用戶板加電或復(fù)位，首先運行ROM里的引導程序，該引導程序按以下次序處理：CPU初始化、板級初始化和運行OS內(nèi)核，并把控制權(quán)交給 pSOS 內(nèi)核。pSOS 內(nèi)核運行我們的 應(yīng)用程序（root 任務(wù)，類似于main），在ROM 里的版本程序包括了我們的支撐系統(tǒng)、文件 管理應(yīng)用和版本加載應(yīng)用，進行 RAM 版本加載過程（該版本為 OS+APP）。這當中要校驗 FLASH 中的版本文件，如沒有則要和后臺進行同步，校驗通過后將該版本加載到 RAM 指定地址空間里后硬跳轉(zhuǎn)到該地址處運行。ROM里存放引導程序和版本加栽程序（OS+APP）。FLASM RAM是用戶板上的電子盤， 掉電可保存數(shù)據(jù)在其上建立了我們的文件系統(tǒng)。RAM中存放我們的運行程序（OS+APP）。 load）：，DPRAM，F(xiàn)LASM RAM對版本的組織 和內(nèi)存的規(guī)劃。 ISRs的使用mpc860上電初始化流程分析，主要是與task 的接口： BSP軟件包的開發(fā)： 內(nèi)存規(guī)劃和有關(guān)內(nèi)存的系統(tǒng)調(diào)用接口由于用戶目標板上軟、硬件各部份是可定制的，這給我們帶來了許多靈活性同時也帶來 了許多困難。
目標單板上的內(nèi)存組織有以下幾點需要注意。（bsp.h、.h、.bk）， 和 有什么區(qū)別？ 1．pSOS 的內(nèi)存劃分 從內(nèi)存資源和版本文件的角度來看我們可將內(nèi)存分成ROM和RAM（版本為rom.hx 和ram.hx，他們只需在配置文件中做修改即可，.bk），這我主要想說明一下RAM。 D:\Doc\技術(shù)總結(jié)\pSOS 介紹.doc 假設(shè)物理內(nèi)存有32M，OS 如何得到并使用他呢？RG#0 是運行版本（OS+APP）的內(nèi)存 區(qū)（包括代碼段、數(shù)據(jù)段和堆棧段等），也即系統(tǒng)使用的內(nèi)存區(qū)，該區(qū)域的大小是可配 置的他由 和 32767決定（.h），取其中最 小的。 是系統(tǒng)內(nèi)存RG#0 的每個unit 的大小，單位是字節(jié)。如果系統(tǒng) 有32MB 的內(nèi)存，應(yīng)設(shè)為0x400(32KB 32MB)；如果有64MB的物理內(nèi)存， 應(yīng)設(shè)為0x800。（.h）指出系統(tǒng)使用的最大RAM 內(nèi)存大小， 當指定出的 小于 32767系統(tǒng)只能訪問 （bsp.h）到 這段內(nèi)存， 可以做別的用，通常給應(yīng)用程序做內(nèi)存區(qū)用。
在做程序時，一般把 設(shè)為，這樣 程序只使用0~-1 內(nèi)存來存放數(shù)據(jù)。 以上的保留給RAM 程序使用，我 們在鏈接ram程序時，一定要鏈接到 以上，不要和程序的數(shù)據(jù)沖 2．pSOS的內(nèi)存使用 pSOS 在給應(yīng)用提供可分配的動態(tài)內(nèi)存資源時是將系統(tǒng)內(nèi)存管理成 。在中又可分出許多個，每個 的大小是2 的冪次方這樣就 不受 unit 大小限制；而 中可分出許多個 ，每個 的大小由 unit 大小決定，每次調(diào)用 從指定 動態(tài)分配內(nèi)存的時候，系統(tǒng)以unit 元進行分配，如unit 大小為 0x400，哪怕你只需要分配一個字節(jié)，系統(tǒng)也是給你一個 unit ，即0x400 個字節(jié)。為了合理利用系統(tǒng)內(nèi)存資源，我們必須自己管理內(nèi)存。 pSOS 在內(nèi)存操作上極不安全也沒有邊界保護檢查，這也是我們必須自己管理內(nèi)存 的原因之一。我的想法是在一個 里面申請一個比較大的，在該 中進行內(nèi)存管理（劃分成小的內(nèi)存塊）和保護性檢查。
3．pSOS 的內(nèi)存系統(tǒng)調(diào)用 ,從指定的起始地址處，創(chuàng)建指定大小的內(nèi)存區(qū)（）。 ,獲得內(nèi)存區(qū)標識。 ,刪除指定的內(nèi)存區(qū)。 ,從內(nèi)存區(qū)中申請一個內(nèi)存段。 ,釋放內(nèi)存段到內(nèi)存區(qū)中。 ,創(chuàng)建一個內(nèi)存緩沖分區(qū)（）。 ,獲得內(nèi)存分區(qū)的標識。 ,刪除指定的內(nèi)存緩沖分區(qū)。 ,從分區(qū)中獲得一個緩沖。 ,釋放一個緩沖到緩沖區(qū)中。 D:\Doc\技術(shù)總結(jié)\pSOS 介紹.doc 同步I/O模式 Ap 如圖所示接口和ISR 之間通過信號來處理同步為同步模式，表現(xiàn)在CPU 上則是 調(diào)用任務(wù)被掛起等待設(shè)備準備好才繼續(xù)處理。 異步I/O模式 Ap 如圖所示 接口和 ISR 之間通過消息隊列進行通訊，雙方都是從消息隊列里取數(shù)