为何咱们须要uCos

知道uCos是在2010年的暑假，老师要我为毕业设计选一个课题，要求有关嵌入式实时操做系统，因而开始在网上搜索，瓜熟蒂落的就发现了uCos，因而开始了uCos之路，但后来因为硬件平台的问题，毕设没有用uCos，而用了另一个不开源的。

毕业后，作的项目用到过RTX51，uCos，linux，当作linux下的项目时，研究过一阵子linux的源码，后来又一天，闲来无事再去看uCos的源码时，忽然发现uCos里的一些原理，对于理解和构建一个操做系统这这么的经典和透彻！因而我以为是时候再好好理解和整理下uCos里的一些原理了。

        我相信这样的整理对于更透彻的理解RTOS定会有好处，若是确实没什么收获，就当是打发时间吧！

       我以为第一个要解决的问题是，为何我须要uCos？就像最开始学C编程时，老师告诉我，指针很重要，我那时就有一个大的疑问，指针到底有什么好？还一边在内心嘀咕着：我不用指针不同把程序编出来了？如今想一想c语言没了指针，将步履维艰！回到正题，咱们到底为何须要uCos？

      通常的简单的嵌入式设备的编程思路是下面这样的：

main

{

    {处理事务1}；

    {处理事务2}；

    {处理事务3}；

        .......

    {处理事务N}；

}

isr_server

{

    {处理中断}；

}

        这是最通常的思路，对于简单的系统固然是够用了，但这样的系统实时性是不好的，好比“事务1”若是是一个用户输入的检测，当用户输入时，若是程序正在处理事务1下面的那些事务，那么此次用户输入将失效，用户的体验是“这个按键不灵敏，这个机器很慢”，而咱们若是把事务放到中断里去处理，虽然改善了实时性但会致使另一个问题，有可能会引起中断丢失，这个后果有时候比“慢一点”更加严重和恶劣！又好比事务2是一个只须要1s钟处理一次的任务，那么显然事务2会白白浪费CPU的时间。

        这时，咱们可能须要改进咱们的编程思路，通常咱们会尝试采用“时间片”的方式。这时候编程会变成下面的方式：

main

{

      {事务1的时间片到了则处理事务1}；

      {事务2的时间片到了则处理事务2}；

               .......

      {事务N的时间片到了则处理事务N}；

}

time_isr_server

{

       {判断每一个事务的时间片是否到来，并进行标记}；

}

isr_server

{

      {处理中断}；

}

        咱们能够看到，这种改进后的思路，使得事务的执行时间获得控制，事务只在本身的时间片到来后，才会去执行，但咱们发现，这种方式仍然不能完全解决“实时性”的问题，由于某个事务的时间片到来后，也不能当即就执行，她必须等到当前事务的时间片用完，而且后面的事务时间片没到来，她才有机会得到“执行时间”。

        这时候咱们须要继续改进思路,为了使得某个事务的时间片到来后能当即执行，咱们须要在时钟中断里判断完时间片后，改变程序的返回位置，让程序不返回到刚刚被打断的位置，而从最新得到了时间片的事务处开始执行，这样就完全解决了事务的实时问题。

       咱们在这个思路上，进行改进，咱们须要在每次进入时钟中断前，保存CPU的当前状态和当前事务用到的一些数据，而后咱们进入时钟中断进行时间片处理，若发现有新的更紧急的事务的时间片到来了，则咱们改变中断的返回的地址，并在CPU中恢复这个更紧急的事务的现场，而后返回中断开始执行这个更紧急的事务。

      上面的这段话有些很差读，事实上，这是由于要实现这个过程是有些复杂和麻烦的，这时候咱们就须要找一个操做系统(OS)帮咱们作这些事了，若是你能本身用代码实现这个过程，事实上你就在本身写操做系统了，其实从这里也可也看出，操做系统的原理其实并不那么神秘，只是一些细节你很难作好。uCos就是这样一个操做系统，她能帮你完成这些事情，并且是很优雅的帮你完成！

      到这里，咱们终于知道了为何咱们须要uCos了。事实上，uCos的用处远不止帮你完成这个“事务时间片的处理”，她还能帮你处理各类超时，进行内存管理，完成任务间的通讯等，有了她，程序的层次也更加清晰，给系统添加功能也更方便，这一切在大型项目中愈加的明显！

     咱们知道了uCos能给咱们提供这么多的便利，那么咱们就开始使用uCos吧！