第3章：嵌入式系統(tǒng)軟件基礎

嵌入式系統(tǒng)軟件基礎第三章第一章：緒論——回顧1、嵌入式系統(tǒng)的特點2、嵌入式系統(tǒng)的分類3、嵌入式系統(tǒng)的組成4、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程問第三章：嵌入式軟件系統(tǒng)基礎本章學習目標：

1、熟悉嵌入式程序中的C語言現(xiàn)象；

2、掌握鏈表的使用；

3、了解常見的嵌入式操作系統(tǒng)；

4、了解操作系統(tǒng)的主要功能；第三章：嵌入式軟件系統(tǒng)基礎——C語言現(xiàn)象----includedefinestaticvolatileinline#include<stdio.h>#include“myhead.h”#defineMAX_LINE25staticintk=100;main(){volatileint*i=0x10;i=abc(199);……}#ifndefMYHEAD#defineMYHEAD……inlineint

abc(intx){ returnx^3;}#endifmain.cmyhead.h——一切都是因為預編譯和編譯優(yōu)化！第三章：嵌入式軟件系統(tǒng)基礎——C語言現(xiàn)象宏定義：#define宏名[(變量1,變量2,…)][宏體]說明：

1、編譯器會把源代碼中出現(xiàn)的全部宏名替換為對應的宏體

2、變量沒有類型區(qū)分，只是一個占位標識符

3、宏名和宏體采用空格分開，宏體中允許出現(xiàn)更多的空格

4、作用：定義宏常量、防重復包含、定義語句塊助記符

5、如果宏體包含多條語句，必須包含在do{}while(0)中，宏體中的占位標識符(數(shù)字常量）必須在宏體中用小括號括起

6、宏名中的字母一般采用大寫

7、宏常量的值在程序運行期間不能改變----defineincludestaticvolatileinline第三章：嵌入式軟件系統(tǒng)基礎——C語言現(xiàn)象定義宏常量：#define宏常量名宏體#defineMAX_LINE127#defineMATRIX(128*128)……x=MAX_LINE+MATRIX^2;…………x=127+(128*128)^2;……預編譯時替換----defineincludestaticvolatileinline第三章：嵌入式軟件系統(tǒng)基礎——C語言現(xiàn)象防止頭文件重復包含：#ifndef

宏名#define宏名……#endif注意：

1、宏名要取復雜一些，且最好與頭文件名相關；

2、一般只在頭文件中出現(xiàn)。#ifndefMY_HEAD_H#defineMY_HEAD_H#defineMAXLINE100int

abc;#endif頭文件myhead.h----defineincludestaticvolatileinlinep34第三章：嵌入式軟件系統(tǒng)基礎——C語言現(xiàn)象定義語句塊助記符：#define宏名(變量1,變量2,…)語句#define宏名(變量1,變量2,…)do{語句1;語句2;…;}while(0)#defineMUL(a,b)(a*b)#defineMUL(a,b)((a)*(b))#defineMAX(a,b)((a)>(b)?(a):(b))#defineDEBUGERR(a,err)\do{\

if((a)<0){\

printf(“Error:%s\n”,err);\ exit(1);\ }\}while(0)----defineincludestaticvolatileinline第三章：嵌入式軟件系統(tǒng)基礎——C語言現(xiàn)象異步執(zhí)行程序，不可預知的事情時有發(fā)生防優(yōu)化標識符:volatile類型變量；作用：用volatile修飾過的變量在編譯時不做優(yōu)化處理；例子P36----defineincludestaticvolatileinline第三章：嵌入式軟件系統(tǒng)基礎——C語言現(xiàn)象static關鍵字:static類型變量|函數(shù)；作用：

1、對于變量，規(guī)定作用域和生存期；

2、對于函數(shù)，規(guī)定作用域；被static修飾的函數(shù)其作用域是文件

同一個文件內(nèi)的函數(shù)可以調(diào)用它；被static修飾的變量其生存期就是程序運行期。如果在函數(shù)中定義，那么作用域是該函數(shù)體，如果在函數(shù)外定義，期作用域就是文件（也就是說該變量對于文件中的任何代碼都是可見的）；----defineincludestaticvolatileinline第三章：嵌入式軟件系統(tǒng)基礎——C語言現(xiàn)象#include<stdio.h>staticinti=100;abc(intx){ staticinttotal=0;

intj=0; total+=x;j+=i;

printf(“total=%d;j=%d\n”,total,j);}main(){

for(intj=0;j<10;j++)abc(j);}total=0;j=100total=1;j=100total=3;j=100total=6;j=100total=10;j=100total=15;j=100total=21;j=100total=28;j=100total=36;j=100total=45;j=100----defineincludestaticvolatileinline第三章：嵌入式軟件系統(tǒng)基礎——C語言現(xiàn)象----defineincludestaticvolatileinline

main(){Statement1;Statement2;……;abc(10,20);……;

Statementn;……;}abc(x,y){Statement1;Statement2;……;

Statementm;return;}主函數(shù)main()子函數(shù)abc(x,y)執(zhí)行路徑第三章：嵌入式軟件系統(tǒng)基礎——C語言現(xiàn)象----defineincludestaticvolatileinline

用inline修飾過的函數(shù)，函數(shù)調(diào)用在預編譯時被函數(shù)體替換，這樣程序的執(zhí)行軌跡不會發(fā)生跳轉。main(){Statement1;……;abc(10,20);……;Statementn;……;}inlineabc(x,y){clause1clause2}主函數(shù)main()子函數(shù)abc(x,y)預編譯statement1……clause1clause2……statementn……預編譯后的主函數(shù)main()編譯目標程序第三章：嵌入式軟件系統(tǒng)基礎——C語言現(xiàn)象----defineincludestaticvolatileinline

用inline修飾小的、調(diào)用頻繁的函數(shù)，可以帶來以下兩個好處：1、減少了執(zhí)行軌跡上的代碼量；2、提高了程序執(zhí)行效率；第三章：嵌入式軟件系統(tǒng)基礎——鏈表(理解指針)10050xB0x000000000x000000010x000000020x000000030x000000040x000000050x000000060x000000070x000000080x000000090x0000000A0x0000000B0x0000000C……0xFFFFFFFF地址內(nèi)存單元intx;&x=0x00000007x=14;14int*p;p=0x0F000009&p=0x000000010900000F*p=55;55x=?p=&x;p=0x0000000707000000第三章：嵌入式軟件系統(tǒng)基礎——鏈表參考書本P38鏈表：動態(tài)性

任意位置插入和刪除數(shù)據(jù)、動態(tài)分配內(nèi)存。數(shù)組：靜態(tài)分配內(nèi)存。指針域數(shù)據(jù)域structcircle{

structcircle*next;

intx;

inty;

intr;}第三章：嵌入式軟件系統(tǒng)基礎——鏈表例子：struct

mylist{

intx;

struct

mylist*next;}struct

mylist*head,*tail;head=new(mylist);head->x=10;tail=new(mylist)tail->x=20;tail->next=NULL;head->next=tail;printf(“%d”,head->next->x)第三章：嵌入式軟件系統(tǒng)基礎——Linux中的鏈表struct

list_head{

struct

list_head*next,*prev;};奇妙的list_head鏈表節(jié)點：第三章：嵌入式軟件系統(tǒng)基礎——Linux中的鏈表#definecontainer_of(ptr,type,member)\(type*)((char*)ptr-(char*)&((type*)0)->member)struct

abc{chara;shortb;

intx;unsignedlongy;}struct

abcxyz=abc(‘m’,1,2,3);struct

abc*cba=list_entry(&xyz.x,struct

abc,x);printf(“%c-%d-%d-%d\n”,cba->a,cba->b,cba->x,cba->y);第三章：嵌入式軟件系統(tǒng)基礎——Linux中的鏈表typedef

struct

server_detect_ftp

{

struct

list_headlist;charserver[20];

intport;charusername[10];charpassword[10];}server_detect_ftp_t;

int

main(void){

struct

list_headhead,*p;

server_detect_ftp_tft1,ft2,*entry;strcpy(ft1.server,"");ft1.port=34;strcpy(ft1.username,"good");strcpy(ft1.password,"good");

strcpy(ft2.server,"");ft2.port=80;strcpy(ft2.username,“bad");strcpy(ft2.password,“bad");

INIT_LIST_HEAD(&head);list_add(&ft1.list,&head);list_add_tail(&ft2.list,&ft1.list);

list_for_each(p,&head){entry=list_entry(p,struct

server_detect_ftp,list);

printf("%s\n",entry->username);}

list_del(&ftp_link1.list);}利用list_head的例子：第三章：嵌入式軟件系統(tǒng)基礎——Linux中的鏈表typedef

struct

server_detect_ftp

{

struct

list_headlist;charserver[20];

intport;charusername[10];charpassword[10];}server_detect_ftp_t;

int

main(void){

struct

list_headhead,*p;

server_detect_ftp_tft1,ft2,*entry;strcpy(ft1.server,"");ft1.port=34;strcpy(ft1.username,"good");strcpy(ft1.password,"good");

strcpy(ft2.server,"");ft2.port=34;strcpy(ft2.username,"good");strcpy(ft2.password,"good");

INIT_LIST_HEAD(&head);list_add(&ft1.list,&head);list_add_tail(&ft2.list,&ft1.list);

list_for_each(p,&head){entry=list_entry(p,struct

server_detect_ftp,list);

printf("%s\n",entry->username);}

list_del(&ftp_link1.list);}利用list_head的例子：第三章：通用操作系統(tǒng)的特點、發(fā)展及其功能1、計算機的靈魂2、介于硬件層和應用軟件層之間3、高度抽象的虛擬機器4、計算機資源的管理者三、通用操作系統(tǒng)的發(fā)展：UNIXDOSWINDOWS|OS2LINUX四、功能：資源管理

管理CPU（進程）、存儲、設備和文件一、特點二、現(xiàn)代操作系統(tǒng)的特點1、微內(nèi)核2、模塊化3、網(wǎng)絡化4、多任務第三章：嵌入式操作系統(tǒng)的特點、發(fā)展一、裁剪和定制通用OS嵌入式操作

因為專業(yè)，所以高效二、發(fā)展：

1、上世紀80年代：實時多任務

VRTX32、MTOS、PSOS等

2、上世紀90年代：網(wǎng)絡化、多任務、圖形界面、文件系統(tǒng)

VxWorks,Psos+,μC/OS-II等

3、本世紀：支持internet、多媒體和無線網(wǎng)絡、可定制

Linux,WindowsCE,PalmOS,JAVAOS等第三章：常見的嵌入式操作系統(tǒng)和選型1、VxWorks

實時、商業(yè)版、市場占有率目前最高

軍工、航天、通信。2、Linux開放源碼、便于裁剪、便于移植、支持的應用軟件多、多

線程多任務網(wǎng)絡產(chǎn)品、消費類電子產(chǎn)品

發(fā)展迅猛3、Symbian

眾多移動通訊設備廠家支持、兼容性差、應用開發(fā)困難、多媒體支持差

移動設備如手機

夕陽西下。4、WindowsCE多線程多任務、模塊化、應用開發(fā)容易、功耗大、價格昂貴

PDA、手機等

走下坡路。5、Android開源、linux內(nèi)核、完美多媒體和網(wǎng)絡支持、深度編程

手機等移動設備。6、PalmOS易用、高效、商業(yè)版本

掌上電腦、PDA等7、uC/OS-II多任務（64個）、實時、開源但不免費

數(shù)碼相機、醫(yī)療設備和高端音響設備等第４.５節(jié)：嵌入式Linux簡介1、自制嵌入式linux：裁剪定制標準Linux內(nèi)核

形成自己的EOS2、專業(yè)LinuxEOS服務收費的LinuxEOS完全免費的LinuxEOSMvista,TimeSys紅旗EOSRT-Linux,uCLinux,uC/OS,RTAI第三章：常見的嵌入式操作系統(tǒng)和選型1·應用需求２·實時性３·CPU類型4·開發(fā)工具5·價格和服務第三章：嵌入式系統(tǒng)軟件基礎——總結1、嵌入式程序中的C語言現(xiàn)象2、鏈表3、常見的嵌入式操作系統(tǒng)4、OS的作用問5、常見嵌入式Linux第三章結束編寫一個c語言隨機選號程序（在屏幕上快速隨機顯示1～99之間的數(shù)字，按回車鍵停止跳動并退出），工程包含三個文件：包含main函數(shù)的rand_main.c，定義宏和函數(shù)聲明的頭文件rand_head.h，定義函數(shù)rand(x,y)的文件rand_fun.c用到的技術：fork,光標定位，殺進程第三章：嵌入式軟件系統(tǒng)基礎——實訓rand_main.c#include<stdio.h>#include<unistd.h>#include<stdlib.h>#include<signal.h>#include<sys/types.h>#include"rand_head.h"main(){

int

pid;

if((pid=fork())==0){while(1){printf(“^[[2J”);//清屏

printf("^[[10;50H%d",rand_mon(