1、引言
为了实现嵌入式系统终端连入互联网，而有必要为其引入了网络功能。μC/OS II 是一个源代码开放的实时操作系统，但是它只是一个实时的任务调度及通信内核，并没有集成TCP/IP 通信协议，为了实现网络功能，需要在μC/OS II 移植一个轻量级的TCP/IP 通信协议LwIP。本文主要论述μC/OS II 下通信协议LwIP 的移植以及测试。
2、LwIP 简介
LwIP ( light weight IP)是瑞士计算机科学院的Adam Dunkels 等开发的一套开放TCP/IP 协议栈源代码。LwIP 既可以移植到操作系统上，又可以在无操作系统的情况下独立运行。LwIP 实现的重点是在保持TCP/IP 协议主要功能的基础上减少对RAM 的占用，这使LwIP 适合在低端嵌入式系统中使用。其主要特点如下：
（1）支持多网络接口下IP 转发；
（2）支持ICMP 协议；
（3）包括试验性扩展的UDP；
（4）包括简单的拥塞控制，RTT 估算和快速恢复和快速转发的TCP；
（5）提供专门的内部回调接口（Raw API）用于提高应用程序性能；
（6）可选择的Berkeley 接口API；
3、LwIP 协议栈移植到μC/OS II 操作系统的具体实现
3.1 嵌入式系统结构和LwIP 接口
整个嵌入式系统的结构如图 1 所示，由ARM 微处理器、网卡、网络设备驱动、μC/OS
II 操作系统、LwIP 协议栈和应用程序组成。
图 1 嵌入式系统结构图
LwIP 在设计时为了适应不同的操作系统，并没有在代码中使用和某个特定的操作系统相关的系统调用和数据结构，而是在LwIP 和操作系统之间提供了一个接口层（sys_arch interface），该接口主要实现的功能包括数据类型的定义、存储模式的选择、任务间的同步、时间和内存的管理等。因此，完成LwIP 在μC/OS II 移植，我们就是要通过修改这个接口层来实现。同时，还要根据自己所要实现的具体目的，可以对LwIP 协议栈进行一定的裁减。
3.2 和CPU 以及编译器相关的一些头文件
这些头文件包括cc.h、cpu.h、perf.h 等，在这里都定义了和使用的CPU 以及编译器相关的内容，如数据类型，存储模式的选择，这些和用户实现μC/OS II 时定义的数据类型等是一致的。
#define BYTE_ORDER LITTLE_ENDIAN //小端存储模式
typedef unsingned char u8_t; //数据类型定义
typedeg char s8_t;
typedef unsingned short u16_t;
typedef short s16_t;
typedef unsingned int u32_t;
typedef int s32_t;
3.3 和操作系统μC/OS II 相关的函数
与操作系统相关的函数主要是信号量、消息队列、定时器函数和创建新进程函数。下面将逐一论述移植过程中对它们要求和实现。
3.3.1 LwIP 信号量的实现
LwIP 使用信号量实现进程间的通信，由于μC/OS II 中已经实现了信号量OS_EVENT 的各种操
作，并且可以满足LwIP 通信的要求，所以只需要在下面函数中封装相应μC/OS II 关于信号量的操作函数就可以了。
struct sys_sem_t //定义信号量结构sys_sem_new( ) //创建一个信号量结构sys_sem_free( ) //释放一个信号量结构sys_sem_signal( ) //发送信号量sys_arch_sem_wait( ) //请求信号量
下面给出它们与μC/OS II 对应的结构体和函数：
struct sys_sem_t →OS_EVENT sys_sem_new( ) →OSSemCreate( ) sys_sem_free( ) →OSSemDel( ) sys_sem_signal( ) →OSSemPost( ) sys_arch_sem_wait( ) →OSSemPend( )
3.3.2 LwIP 消息的实现
LwIP 使用消息队列来缓冲、传递数据报文。μC/OS II 实现了消息队列结构OSQ 及其操作，但是μC/OS II 没有对消息队列中的消息进行管理，因此不能象信号量那样直接使用，而需要在μC/OS II 基础上重新实现。定义的结构如下：
typedef struct{ OS_EVENT * pQ;
void * pvQEntries[MAX_QUEUE_ENTRIES];
}sys_mbox_t;
上面的结构中，包含了OS_EVENT 类型的队列指针pQ 和队列内的消息pvQEntries 两部分。可见，对对列本身的管理利用μC/OS II 自己的OSQ 操作完成，使用μC/OS II 的内存管理模块实现对消息的创建、使用、删除和回收。这样实现了LwIP 的消息队列功能。相应的处理函数如下：sys_mbox_new( ) //创建一个消息队列sys_mbox_free( ) //释放一个消息队列sys_mbox_post( ) //向消息队列发送消息sys_arch_mbox_fetch( ) //从消息队列中读取消息
3.3.3 定时器函数sys_arch_timeouts( )
LwIP 的每个线程都有自己的超时等待属性，为每一个线程都分配了一个超时等待的数据结构sys_timeout，并把这个数据结构存放于链表sys_timeouts 中。通过μC/OS II 的任务查询机制来获得一个指向当前线程使用的sys_timeouts 结构的指针。如若某一个sys_timeout 结构为空，说明对应的线程作永久的等待。超时等待的数据结构sys_timeout 包括，指向链表中下个sys_timeout 结构的指针、线程超时等待的长度和定时时间到后用以处理的函数等内容。而sys_timeouts 结构只包含指向sys_timeout 结构的指针。这两个数据结构都已经在LwIP 源代码的sys.h 头文件中给予定义，我们要做的是，实现找到当前线程使用的sys_timeouts 结构指针的函数sys_arch_timeouts( )。定义的结构和函数如下：
struct sys_timeout {
struct sys_timeout *next; u32_t time; sys_timeout_handler h; void *arg;
};
struct sys_timeouts {
struct sys_timeout *next;
};
struct sys_timeouts *sys_arch_timeouts( )
3.3.4 创建新线程函数sys_thread_new( )
在μC/OS II 中，没有线程(thread)的概念，只有任务(task)的概念，创建一个新的线程就是创建一个新的任务。又由于，在μC/OS II 中已经提供了创建新任务的函数OSTaskCreste( )，因此把函数OSTaskCreste( )进行封装，就可以实现创建新线程函数sys_thread_new( )。但由
于LwIP 中的线程没有μC/OS II 中优先级的概念，实现时需要有用户事先为LwIP 中创建的线程分配好优先级。函数如下：
sys_thread_t sys_thread_new(void(*thread)(void *arg), void *arg, int prio)
其中thread 是新线程的入口地址,arg 是传递给新线程的参数,prio 是由LwIP 指定的新线程的优先级
3.4 网络设备驱动程序
在ISO 参考模型中，数据链路层的逻辑链路控制子层的部分工作有网络接口芯片驱动程序完成的，其他部分则集成在网络接口芯片中由硬件实现。本文所用开发板上的网络接口芯片为RTL8019AS，它是8/16 位ISA 总线的网卡，遵循IEEE802.3 协议。
在LwIP 中每个网络接口都对应一个数据结构struct netif，如下：
struct netif {
struct netif *next;
struct ip_addr ip_addr; struct ip_addr netmask; struct ip_addr gw;
err_t (* input)(struct pbuf *p, struct netif *inp);
err_t (* output)(struct netif *netif, struct pbuf *p,struct ip_addr *ipaddr); ......
};
在该数据结构中定义了指向下个网络接口的指针、IP 地址、网络掩码、网关以及用于实现以太网接收、发送数据包的函数等内容。
对于网络接口芯片的驱动程序，用户可以根据自己的网络设备参照LwIP 的网络驱动模板，/src/netif/ethernetif.c 文件。
4、移植测试
在完成上述的移植工作后，在μC/OS II 操作系统中初始化LwIP，创建TCP 和UDP 的任务。LwIP 的初始化必须在μC/OS II 完全启动之后，因为它初始化用到了信号量等和操作系统相关的操作。μC/OS II 的主函数如下：
main( ){ OSInit( );
OSTaskCreate(lwip_init_task，(void*)&id2，&lwip_init_stk[TASK_STA_SIZE-1],2); OSStart( );
}
在主程序中创建了任务lwip_init_task( )，它的功能除了初始化硬件时钟和LwIP 外，还要创建测试要用的两个线程，tcpip_thread( )和tcpecho_thread( )。tcpip_thread( )是LwIP 任务的主线程，tcpecho_thread( )是用来测试ICMP、ARP、IP、TCP 协议的功能是否实现。
经编译下载后，设定好开发板的IP 地址，利用Ping 命令，可以得到ICMP reply 响应。测试表明，移植后实现了TCP/IP 基本功能。
5、结束语
由于μC/OS II 操作系统本身缺少TCP/IP 协议栈，LwIP 移植到μC/OS II 操作系统实现了嵌入式系统上的TCP/IP 协议栈，完成了嵌入式系统基本的网络通信功能。从宿主机和开发板的网络通信测试结果来看，移植取得了实效。
本文作者创新点：根据要实现的基本功能，通过对LwIP 的研究和优化精简，对代码容量减少和通用型较好都能兼顾，可以在不同的不同的硬件平台上运行，便于移植。
研究 Xmodem 协议必看的 11个问题 Xmodem 协议作为串口数据传输主要的方式之一,恐怕只有做过 bootloader 的才有机会接触一下, 网上有关该协议的内容要么是英语要么讲解不详细。笔者以前写 bootloader 时研究过 1k-Xmodem ,参考了不少相关资料。这里和大家交流一下我对 Xmodem 的理解,多多指教! 1. Xmodem 协议是什么? XMODEM协议是一种串口通信中广泛用到的异步文件传输协议。分为标准Xmodem 和 1k-Xmodem 两种,前者以 128字节块的形式传输数据,后者字节块为 1k 即 1024字节,并且每个块都使用一个校验和过程来进行错误检测。在校验过程中如果接收方关于一个块的校验和与它在发送方的校验和相同时,接收方就向发送方发送一个确认字节 (ACK。由于 Xmodem 需要对每个块都进行认可, 这将导致性能有所下降, 特别是延时比较长的场合, 这种协议显得效率更低。 除了 Xmodem ,还有 Ymodem , Zmodem 协议。他们的协议内容和 Xmodem 类似,不同的是 Ymodem 允许批处理文件传输,效率更高; Zmodem 则是改进的了Xmodem ,它只需要对损坏的块进行重发,其它正确的块不需要发送确认字节。减少了通信量。 2. Xmodem 协议相关控制字符 SOH 0x01 STX 0x02 EOT 0x04 ACK 0x06 NAK 0x15
CAN 0x18 CTRLZ 0x1A 3.标准 Xmodem 协议(每个数据包含有 128字节数据帧格式 _______________________________________________________________ | SOH | 信息包序号 | 信息包序号的补码 | 数据区段 | 校验和 | |_____|____________|___________________|__________|____________| 4. 1k-Xmodem (每个数据包含有 1024字节数据帧格式 _______________________________________________________________ | STX | 信息包序号 | 信息包序号的补码 | 数据区段 | 校验和 | |_____|____________|___________________|__________|____________| 5.数据包说明 对于标准 Xmodem 协议来说,如果传送的文件不是 128的整数倍,那么最后一个数据包的有效内容肯定小于帧长,不足的部分需要用 CTRL- Z(0x1A来填充。这里可能有人会问,如果我传送的是 bootloader 工程生成的 .bin 文件, mcu 收到后遇到0x1A 字符会怎么处理?其实如果传送的是文本文件,那么接收方对于接收的内容是很容易识别的,因为 CTRL-Z 不是前 128个 ascii 码, 不是通用可见字符, 如果是二进制文件, mcu 其实也不会把它当作代码来执行。哪怕是 excel 文件等,由于其内部会有些结构表示各个字段长度等,所以不会读取多余的填充字符。否则 Xmodem太弱了。对于 1k-Xmodem ,同上理。 6.如何启动传输?
FPGA-CPLD原理及应用课程设计报告题目：基于NIOS的μC/OS-II实验 学院:信息与电子工程学院 专业:电子科学与技术 学号: 姓名: 指导老师: 时间：2013-7-15～2013-7-20
一、摘要 本实验项目使用Quartus II、SOPC Builder和Nios II EDS从零开始构建一个能够在DE2-115实验平台上运行的μC/OS-II操作系统的Nios II系统。初学者可以借此范例熟悉Quartus II、SOPC Builder、Nios II EDS的使用，并且了解基于FPGA的嵌入式系统开发流程。 关键词：SOPC Builder Nios II DE2Nios II EDS 二、设计要求 从零开始建立一个基于Nios II的μC/OS-II应用实验系统（也可以认为是一个Nios II+μC/OS-II的应用框架）具有以下一些作用。 (1)读者可以借助SOPC Builder工具自行对Nios II软核处理器进行配置。 (2)很多范例都是纯硬件的VHDL代码，需要自行从零开始建立Nios II 系统，不能够直接使用Altera公司已经建立好的Nios II系统。 (3)DE2-115并非Altera公司原创的开发板，而是友晶科技ODM的电路板，很多外围设备都与Altera提供的电路板不一样，所以很多Altera手册中范例都无法执行，必须要有自己从硬件到软件建立系统的能力，将来才有办法将Altera 提供的范例移植到DE2-115上执行并做到最佳化。 三、设计内容” 1、SOPC Builder硬件建立 SOPC Builder是在Quartus II里的SOPC Builder进行的，先建立工程在SOPC Builder里添加硬件，包括CPU，PLL，onchip_memory，SSRAM,SDRAM Tristate Bridge，Flash，JTAG UART，UART，Timer System ID 2、Quartus II硬件处理 硬件会自动建立一个顶层模块，通过建一个原理图来对对应的硬件进行输入输出的添加，再锁定引脚，编译工程，硬件下载。 3、Nios II DE2嵌入软件编写 在Nios II里建立工程，选择相应的模块，编写需要嵌入的软件，添加缺少的头文件对应的宏定义，编译工程，进行软件下载，在观察结果。 四、设计步骤 1、打开Quartus II新建工程
合肥学院 嵌入式系统设计实验报告 （2013- 2014第二学期） 专业： 实验项目：实验四 Linux内核移植实验 实验时间： 2014 年 5 月 12 实验成员： _____ 指导老师：干开峰 电子信息与电气工程系 2014年4月制
一、实验目的 1、熟悉嵌入式Linux的内核相关代码分布情况。 2、掌握Linux内核移植过程。 3、学会编译和测试Linux内核。 二、实验内容 本实验了解Linux2.6.32代码结构，基于S3C2440处理器，完成Linux2.6.32内核移植，并完成编译和在目标开发板上测试通过。 三、实验步骤 1、使用光盘自带源码默认配置Linux内核 ⑴在光盘linux文件夹中找到linux-2.6.32.2-mini2440.tar.gz源码文件。 输入命令：#tar –jxvf linux-2.6.32.2-mini2440-20110413.tar对其进行解压。 ⑵执行以下命令来使用缺省配置文件config_x35 输入命令#cp config_mini2440_x35 .config；（注意：x35后面有个空格，然后有个“.”开头的 config ） 然后执行“make menuconfig”命令，但是会出现出现缺少ncurses libraries的错误，如下图所示： 解决办法：输入sudo apt-get install libncurses5-dev 命令进行在线安装ncurses libraries服务。
安装好之后在make menuconfig一下就会出现如下图所示。 ⑶配置内核界面，不用做任何更改，在主菜单里选择
前言： 说点废话，网上有很多关于uCOS-ii移植的文章，好多都是千篇一律，理论性很强，分析了一大堆虚头巴脑的东西，真想问他们，你确定你分析的这些东西是需要你做的工作吗？实操性严重欠缺。。。这方面我也走了很多弯路，下面就将自己的移植过程一步步的记录下来，也给大家做做参考。 首先，简单总结一下移植的大概过程: （1）去uC/OS-ii官网下载你要移植芯片CPU的相关案例，不一定完全对应，那就找相应系列吧。 （2）编程环境一般有两种，分别是IAR和MDK，这个根据你自己的编程环境进行下载。 （3）本案例需要将uC/OS-II 移植到STM32F103ZET6上，而我使用的编程环境是MDK,很遗憾，官网上提供的案例是基于 IAR的，所以要基于IAR的案例进行更改。 （4）使用MDK创建一个无操作系统的最简单程序，确保这个程序能够使用，这样做的目的是为了一步步的排查错误，假 如无操作系统时，都有错误，移植过程中也肯定会有编译 错误，那么在排查错误的时候也就增加了难度，不会写物 操作系统的简单程序怎么办。。。那就不要往下看了。 （5）移植的最大的改动主要有两部分，一个是一些头文件的增减，另外一个就是向量表中PendSV_Handler和 SysTick_Handler的修改。这里我要吐槽一下，网上说了
一大堆关于什么OS_CPU.H的更改还有各种函数的的分析， 这都是扯淡。。。这些根本就不用移植者去修改，官网提供 的案例都已经提供了，除非你选择移植的CPU是比较偏的， 那么这些东西需要移植者自己去编写。 好了，下面就开始详细的记录怎么去移植。 一、创建一个无操作系统的简单裸板系统 1．创建源文件工程文件夹，如下图所示： 其中文件夹“CMSIS”为内核的接口，包含的文件如下 图 文件夹STM32_StdPeriph为固件驱动文件夹，这个把 STM32的固件全都添加进去即可。 文件夹User为其他文件，如下图所示：
---《计算机网络与控制》论文 LWIP协议栈的分析
摘要 近些年来，随着互联网和通讯技术的迅猛发展，除了计算机之外，大量的嵌入式设备也需求接入网络。目前，互联网中使用的通讯协议基本是TCP/IP协议族，可运行于不同的网络上，本文研究的就是嵌入式TCP/IP协议栈LWIP。文章首先分析了LWIP的整体结构和协议栈的实现，再介绍协议栈的内存管理，最后讲解协议栈应用程序接口。 关键词: 嵌入式系统;协议；LWIP；以太网 Abstract With the rapid development of internet and communication technology, Not only computers but also embeded equipments are need to connect networks. At present, the basic communication protocol using in internet is TCP/IP, it can run in different network. This paper analyses the Light-Weight TCP/IP. The process model of a protocol implementation and processing of every layer are described first, and then gives the detailed management of Buffer and memory. At last, a reference lwIP API is given. Key words: Embedded System, Protocol, Light weight TCP/IP,Ethernet 引言
应用软件移植方案实践 实验手册 学员用书
目录 1 参考资料及工具 (1) 1.1 参考资料及工具 (1) 2 应用软件移植方案实践 (2) 2.1 课程介绍 (2) 2.2 教学目标 (2) 2.3 案例背景 (2) 2.4 任务 (3) 演练场景1：需求分析 (3) 演练场景2：实施准备 (4) 演练场景3：方案实施 (5) 演练场景4：方案验收 (6) 2.5 评分表 (7)
1 参考资料及工具 1.1 参考资料及工具 文档中所列出的命令以及参考文档，请根据实际环境中的不同产品版本使用对应的命令以及文档。 参考文档： 1. 华为鲲鹏代码迁移工具用户指南 路径：华为云> 鲲鹏社区> 鲲鹏文档> 编译器和工具链> 开发工具 2. 华为鲲鹏分析扫描工具用户指南 路径：华为云> 鲲鹏社区> 鲲鹏文档> 编译器和工具链> 开发工具 3. Nginx软件安装指南 路径：华为云> 鲲鹏社区> 鲲鹏文档> 软件安装指南 4. PHP软件安装指南 路径：华为云> 鲲鹏社区> 鲲鹏文档> 软件安装指南
2 应用软件移植方案实践 2.1 课程介绍 【开发者设计提供引导员的开场白，为新老师提供便利，以下是作为参考】 本章的内容主要为应用软件从x86计算平台向鲲鹏计算平台的迁移实践指导。 2.2 教学目标 ●能完成应用迁移项目的需求分析； ●能完成应用迁移项目的实施准备； ●能完成应用迁移项目的方案实施； ●能完成应用迁移项目的方案验收。 2.3 案例背景 说明：本文所涉及的案例仅为样例，实际操作中请以真实设备环境为准，具体配置步骤请参考对应的产品文档。 在这个数字时代，银行业务面临转型与重塑，为此银行应当实施数字化战略，通过构建有力的支撑体系及IT能力助力数字化转型，从而保持在金融行业的领先地位。 为更好的推进H银行的数字化转型，企业决定将现有的业务平台迁移至华为鲲鹏计算平台，为异构计算、大数据分析等新兴业务提供更好的算力支撑。 假设您是本次项目技术负责人工程师A，需要完成如下任务： ●需求分析； ●实施准备； ●方案实施； ●方案验收。 说明：本手册涉及的操作物理环境下与云环境下均适用，故在此不作区分。
编号： 嵌入式系统设计与制作(论文)说明书 题目：基于嵌入式ARM的 μC/OS-II移植 院（系）：信息与通信学院 专业：电子信息工程 学生姓名： 学号： 指导教师： 2012年12月29日
嵌入式系统设计与制作实训任务书
以应用为中心、以计算机为基础的嵌入式技术，是当今发展最快、应用最广、最有发展前景的主要技术之一。嵌入式技术已经被广泛应用于工业控制、移动通信、信息家电、医疗仪器、汽车电子、航空航天等各个领域。 在各种嵌入式处理器中，ARM以体积小、低功耗、低成本、高性能等优点，获得许多半导体厂商的支持，在嵌入式应用领域取得巨大的成功。软件方面，uC/OS是一种免费公开源代码、结构小巧、具有可剥夺实时内核的实时操作系统，因而被使用频繁。 本文主要研究了μC/OS-II在S3c2440芯片上的移植。本文通过对S3c2440硬件和源码公开的嵌入式实时操作系统μC/OS-II的分析，以S3C2440为例，阐述了在ARM9上移植μC/OS-II，来运行多个任务，用液晶显示来说明μC/OS-II移植的优缺点，以及在移植中应注意的问题，启动代码的理解，解析代码的优化。 关键词：嵌入式系统；实时；ARM9；μC/OS-II
Application, embedded computer-based technology, is one of today's fastest-growing, most widely used, the most promising technologies. Embedded technology has been widely used in industrial control, mobile communications, information appliances, medical equipment, automotive electronics, aerospace and other fields. In a variety of embedded processors, ARM advantages of small size, low-power, low-cost, high-performance, get the support of many semiconductor manufacturers, achieved great success in the field of embedded applications. Software, u C / OS is a free, open-source, compact structure, can be deprived of a real-time operating system for real-time kernel, thus frequent. This paper studies the μC / OS-II in the S3c2440 chip transplant. This article by S3c2440 hardware and open source embedded real-time operating system μC / OS-II analysis, for example, descr ibed to S3C2440 ARM9 on transplantation μC / OS-II to run multiple tasks to illustrate with LCD transplant μC / OS-II strengths and weaknesses, as well as the transplant should pay attention to the problem of understanding of the startup code, the parsing code optimization. Key words: embedded system; real-time; ARM9; μC / OS-II
目录 实验一以太网交换机基本配置 (1) 实验二以太网端口配置实验 (7) 实验三利用TFTP管理交换机配置 (13) 实验四虚拟局域网VLAN (16) 实验五生成树配置 (25) 实验六802.1x和AAA配置 (38) 实验七路由器基本配置 (45) 实验八PPP配置 (51) 实验九FR配置 (56) 实验十静态路由协议配置 (64) 实验十一RIP协议配置 (68) 实验十二OSPF协议配置 (74) 实验十三访问控制列表配置 (88) 实验十四地址转换配置 (95) 实验十五DHCP配置 (101) 实验十六升级路由器或交换机的操作系统 (116)
实验一以太网交换机基本配置 【实验目的】 掌握以太网交换机基本配置 【实验学时】 建议2学时 【实验原理】 一、交换机常用命令配置模式 1 业务描述 (1)Quidway系列产品的系统命令采用分级保护方式，命令被划分为参观级、监控级、配 置级、管理级4个级别，简介如下： ?参观级：网络诊断工具命令（ping、tracert）、从本设备出发访问外部设备的命 令（包括：Telnet客户端、RLogin）等，该级别命令不允许进行配置文件保存的 操作。 ?监控级：用于系统维护、业务故障诊断等，包括display、debugging命令，该 级别命令不允许进行配置文件保存的操作。 ?配置级：业务配置命令，包括路由、各个网络层次的命令，这些用于向用户提供 直接网络服务。 ?管理级：关系到系统基本运行，系统支撑模块的命令，这些命令对业务提供支撑 作用，包括文件系统、FTP、TFTP、XModem下载、配置文件切换命令、电源 控制命令、备板控制命令、用户管理命令、命令级别设置命令、系统部参数设置 命令等。 （2）命令视图： 系统将命令行接口划分为若干个命令视图，系统的所有命令都注册在某个（或某些）命令视图下，只有在相应的视图下才能执行该视图下的命令： 各命令视图的功能特性、进入各视图的命令等的细则： ◆命令视图功能特性列表
昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告 （2012—2013 学年第 2 学期） 课程名称：嵌入式系统设计开课实验室： 实验五μC/OS-II移植实验 一、实验目的 ●了解μC/OS-II移植条件和内核基本结构。 ●掌握将μC/OS-II内核移植到ARM7处理器上的方法和步骤。 二、实验原理 1．μC/OS-II文件体系 μC/OS-II的文件体系结构见图1，其中应用软件层是基于μC/OS-II上的代码。μC/OS-II包括3个部分： 1）核心代码部分：这部分代码与处理器无关，包括7个源代码文件和1个头文件。它们负责的功能是内核管理、事件管理、消息队列管理、存储管理、消息管理、信号量处理、任务调度和定时管理。 2）设置代码部分：包括2个头文件，用来配置事件控制块的数目以及是否包含消息管理相关代码等。 3）处理器相关的移植代码部分：包括1个头文件、1个汇编文件和1个C代码文件。在μC/OS-II的移植过程中，用户所需关注的就是这部分文件。
图1 μC/OS-II文件体系结构 2．μC/OS-II移植条件 1）处理器的C编译器能产生可重入代码。 可重入代码指的是可以被多个任务同时调用，而不会破坏数据的一段代码；或者说代码具有在执行过程中打断后再次被调用的能力。 2）用C语言就可以打开和关闭中断。 ARM处理器核包含一个CPSR寄存器。该寄存器包括一个全局中断禁止位，控制它打开和关闭中断。 3）处理器支持中断并且能产生定时中断。 ARM处理器都支持中断并能产生定时中断。 4）处理器支持容纳一定量数据的硬件堆栈。 对于一些只有10根地址线的8位控制器，芯片最多可访问1KB存储单元。在这样的条件下移植是比较困难的。 5）处理器有将堆栈指针和其他CPU寄存器读出和存储到堆栈或内存中的指令。 ARM处理器中汇编指令STMFD可以将所有寄存器压栈，对应也有一个出栈的指令LDMFD。 三、实验内容 移植μC/OS-II内核到ARM处理器S3C44B0，在IDE中观察其运行状况。 四、实验步骤 1．基本的配置和定义 所有需要完成的基本配置和定义全部集中在OS_CPU.H中。 1)定义与编译器相关的数据类型 μC/OS-II为保证可移植性，程序中没有直接使用int、unsigned int等定义，而是自己定义了一套数据类型。 2)定义使能和禁止中断宏 3)定义栈的增长方向 用户规划好栈的增长方向后，定义符号OS_STK_GROWTH的值。 4)定义OS_TASK_SW宏 此宏是μC/OS-II从低优先级任务切换到高优先级任务时的调用，可采用两种方式定义：若处理器支持软中断，可使用软中断将中断向量指向OSCtxSW函数；也可直接调用OSCtxSW函数。 2．移植OS_CPU_A.ASM汇编代码文件 OS_CPU_A.ASM汇编代码文件有4个汇编函数需要移植。 1)OSStartHighRdy（） 该函数由OSStart（）调用。OSStart（）负责使就绪状态的任务开始运行，其中OSStartHighRdy（）负责获取新任务的堆栈指针，并从堆栈指针中恢复新任务的所有处理器。
2016年南通市地税系统实验手册 目录 实验一：通过Telnet方式登录交换机典型配置举例 (2) 实验二：基于端口的VLAN典型配置举例 (3) 实验三：802.1X认证配置举例 (4) 实验四：网络地址转换配置举例 (6) 实验五：DHCP配置举例 (9) 实验六：静态路由 (10) 实验七：配置OSPF基本功能 (11)
实验一：通过Telnet方式登录交换机典型配置举例 组网图 配置步骤 (1)配置Device接口地址 #配置接口GigabitEthernet0/0地址为192.168.100.230/24。
竭诚为您提供优质文档/双击可除lwip各层协议栈详解 篇一：lwip协议栈源码分析 lwip源码分析 -----caoxw 1lwip的结构 lwip（lightweightinternetprotocol）的主要模块包括：配置模块、初始化模块、netif模块、mem（memp）模块、netarp模块、ip模块、udp模块、icmp模块、igmp模块、dhcp模块、tcp模块、snmp模块等。下面主要对我们需要关心的协议处理进行说明和梳理。配置模块： 配置模块通过各种宏定义的方式对系统、子模块进行了配置。比如，通过宏，配置了mem管理模块的参数。该配置模块还通过宏，配置了协议栈所支持的协议簇，通过宏定制的方式，决定了支持那些协议。主要的文件是opt.h。 初始化模块： 初始化模块入口的文件为tcpip.c，其初始化入口函数为： voidtcpip_init(void(*initfunc)(void*),void*arg)
该入口通过调用lwip_init()函数，初始化了所有的子模块，并启动了协议栈管理进程。同时，该函数还带有回调钩子及其参数。可以在需要的地方进行调用。 协议栈数据分发管理进程负责了输入报文的处理、超时处理、api函数以及回调的处理，原型如下： staticvoidtcpip_thread(void*arg) netif模块： netif模块为协议栈与底层驱动的接口模块，其将底层的一个网口设备描述成协议栈的一个接口设备（netinterface）。该模块的主要文件为netif.c。其通过链表的方式描述了系统中的所有网口设备。 netif的数据结构描述了网口的参数，包括ip地址、mac 地址、link状态、网口号、收发函数等等参数。一个网口设备的数据收发主要通过该结构进行。 mem（memp）模块： mem模块同一管理了协议栈使用的内容缓冲区，并管理pbuf结构以及报文的字段处理。主要的文件包括mem.c、memp.c、pbuf.c。 netarp模块： netarp模块是处理arp协议的模块，主要源文件为etharp.c。其主要入口函数为： err_tethernet_input(structpbuf*p,structnetif*netif)
实验报告 实验名称μCOSII系统移植2 课程名称嵌入式系统 华北电力大学 一、实验目的及要求： 1.实验目的 1、熟悉实验箱的硬件环境； 2、熟悉实验系统各部分的使用。 3、理解LM3S8962的各个资源使用。 4、熟悉μCOSII系统的工作特点。 5、熟悉μCOSII系统移植相关知识。 6、理解μCOSII系统中多任务的调度。 2.实验要求 在μCOSII系统上实现多任务协同工作，任务控制LM3S8962开发板上的LED1闪烁，同时控制OLED动态显示字符或图形。 二、仪器用具：
三、实验原理 i.μCOSII的简介 μCOSII的组成部分 μCOSII可以大致分成核心、任务管理、时间管理、任务同步与通信，CPU的移植等5个部分。 ii.核心部分 是操作系统的处理核心，包括操作系统初始化、操作系统运行、中断进出的前导、时钟节拍、任务调度、事件处理等多部分。 iii.任务管理 μCOSII中最多可以支持64 个任务，分别对应优先级0～63，其中0 为最高优先级。63为最低级，系统保留了4个最高优先级的任务和4个最低优先级的任务，所有用户可以使用的任务数有56个。μCOSII提供了任务管理的各种函数调用，包括创建任务，删除任务，改变任务的优先级，任务挂起和恢复等。系统初始化时会自动产生两个任务：一个是空闲任务，它的优先级最低，该任务仅给一个整形变量做累加运算；另一个是系统任务，它的优先级为次低，该任务负责统计当前cpu的利用率。 iv.任务调度 μCOSII采用的是可剥夺型实时多任务内核。可剥夺型的实时内核在任何时候都运行就绪了的最高优先级的任务。μCOSII的任务调度是完全基于任务优先级的抢占式调度，也就是最高优先级的任务一旦处于就绪状态，则立即抢占正在运行的低优先级任务的处理器资源。为了简化系统设计，μCOSII规定所有任务的优先级不同，因为任务的优先级也同时唯一标志了该任务本身。 v.时间管理 μCOSII的时间管理是通过定时中断来实现的，该定时中断一般为10毫秒或100毫秒发生一次，时间频率取决于用户对硬件系统的定时器编程来实现。中断发生的时间间隔是固定不变的，该中断也成为一个时钟节拍。μCOSII要求用户在定时中断的服务程序中，调用系统提供的与时钟节拍相关的系统函数，例如中断级的任务切换函数，系统时间函数。 μCOSII的移植 本移植的层次结构如图1所示。它由用户层、中间件层、μCOSII源码层、μCOSII移植层和驱动库层等五个层次组成。
《计算机控制系统》实验手册 上海海事大学电气自动化系施伟锋 上海海事大学电气自动化实验中心李妮娜 目录 1《计算机控制系统》实验指导(Matlaｂ版) (2) 实验一数字PID参数的整定 (3) 实验二Ｓmith算法的运用..........................................５实验三二阶对象数字控制系统设计..............................７实验四达林控制算法的运用 (9) 2 《计算机控制系统》实验指导(DSP版） (11) 实验一实验系统介绍与CＣS软件使用入门 (11) 实验二数字I/O实验—交通灯实验 (26) 实验三PWM输出实验１——直流电机控制实验 (30) 3 《计算机控制系统》课程设计指导（Ｍatlab版）………3３ 4 《计算机控制系统》课程设计指导（DSＰ版) (35) 5 《计算机控制系统》课程设计报告或小论文格式 (40)
《计算机控制系统》实验指导 （Ｍaｔlab 版) 一、实验课程教学目的与任务 通过实验设计或计算机仿真设计，使学生了解和掌握数字ＰＩD控制算法的特点、了解系统PID参数整定和数字控制系统的直接设计的基本方法,了解不同的控制算法对被控对象的控制特性，加深对计算机控制系统理论的认识，掌握计算机控制系统的整定技术，对系统整体设计有一个初步的了解。 根据各个实验项目,完成实验报告(用实验报告专用纸)。 二、实验要求 学生在熟悉ＰC机的基础上，熟悉ＭAＴLAＢ软件的操作，熟悉Ｓiｍuli ｎk工具箱的软件编程。通过编程完成系统的设计与仿真实验，逐步学习控制系统的设计,学习控制系统方案的评估与系统指标评估的方法。 计算机控制系统主要技术指标和要求: 根据被控对象的特性,从自动控制系统的静态和动态质量指标要求出发对调节器进行系统设计，整体上要求系统必须有良好的稳定性、准确性和快速性。一般要求系统在振荡２~3次左右进入稳定;系统静差小于3％~5%的稳定值（或系统的静态误差足够小）；系统超调量小于３0％~５0%的稳定值;动态过渡过程时间在3~5倍的被控对象时间常数值。 系统整定的一般原则: 将比例度置于交大值,使系统稳定运行。根据要求,逐渐减小比例度,使系统的衰减比趋向于４：１或10：1。若要改善系统的静态特性,要使系统的静差为零,加入积分环节,积分时间由大向小进行调节。若要改善系统的动态特性,增加系统的灵敏度,克服被控对象的惯性,可以加入微分环节,微分时间由小到大进行调节。PID控制的三个特性参数在调节时会产生相互的影响，整定时必需综合考虑。系统的整定过程是一个反复进行的过程，需反复进行。
UCOSII V2.86在LPC2378上的移植 (编译器ADS1.2) 忙了几天，终于移植成功了。 移植UCOS需要准备一些东西，首先当然是OS源代码，再就是选定编译器，需要弄清一下几点： 1、UCOS需要移植的内容 2、编译器的特性（在这里主要是ATPCS） 3、处理器的特性（这里主要注意ARM7的模式） 以下先简要说一下这几点，为后面的程序说明做准备 首先说说第一点，UCOS需要移植的内容。 1、数据类型的定义，这个根据平台来处理。具体代码如下： 2、任务切换函数，就是两个任务环境之间的切换。 3、处理临界代码前要关闭中断，之后再打开，这个实现的方法与平台关系很大。 4、栈的初始化，栈中保存的是任务的运行环境，不同的处理器中的寄存器自然是不一样的。 5、还有一个和任务切换差不多的，这个函数只运行一次，就是将第一个运行的任务的运行环境复制到CPU中。 再说说编译器的特性，ATPCS规定(想要详细一些的可以看看ADS 的帮助文档)：R0-R3用来传递参数，R4-R12用来处理局部变量。这个在处理汇编和C的接口时十分重要。 最后是CPU的特性。ARM7有7种模式，但是有些模式对于UCOS在ARM7上的运行用处不大，经过综合考虑，可以只使用四种模式：SVC：运行OS代码和用户代码 SYS：用于IRQ的嵌套处理，（暂时还未实现） IRQ：处理中断，处于OS的控制范围内 FIQ:独立于操作系统，处理快速中断 有了上面的说明，下面可以具体讨论了，因为网页中显示代码及注释不方便，所以把它们放在了附件中。 标题中前面是内容，括号内是涉及到的需要移植的函数 1、任务栈(OSTaskStkInit)
第六章μC O S-I I操作系统基础及其移植开 发初步 μCOS-II内核作为一种代码公开的嵌入式实时操作系统内核非常有特色，在规模不大的代码内实现了抢占式任务调度和多任务间通信等功能，任务调度算法也很有独特。该内核裁剪到最小状态后编译出来只有8K左右，全部内核功能（添加LWIP网络协议栈等）也就100K 左右，资源消耗非常小。市面上一些ARM微处理器片上所带内存就已经足够一个裁剪合适的内核的简单应用，非常方便产品的开发设计。 当前，μCOS-II是一个基本完整的嵌入式操作系统解决方案套件，包括μC/TCP-IP（IP 网络协议栈）、μC/FS（文件系统）、μC/GUI（图形界面）、μC/USB（USB驱动）、μC/FL（Flash加载器）等部件。但是这些部件不是公开代码的。 还有一些比较重要的可能在嵌入式环境中发挥重要重要作用的部件，包括嵌入式数据库、POSIX兼容性接口、常用设备的驱动模块等。将来这个行业还会产生更多的重要部件需求，在互联网上的开源社区通常能够找到相应的开源代码包，并且可以进行移植。 6.1 实时操作系统基本原理与技术 本节将主要讲述实时操作系统的基本原理和技术，通过对本章的学习读者可以了解掌握RTOS（Real Time operation System，实时操作系统）的基本特征、结构体系、重要指标、性能参数等重要理论，为全面掌握RTOS打下基础。 6.1.1 实时操作系统基本特征 根据IEEE实时UNIX分委会对实时操作系统的定义，实时操作系统的基本特征应表现为以下几个方面： ?实时性：对外部事件作出反应的时间必须在限定的时间内，在某些情况下还需要是确定的，可重复实现的，不管当时系统内部状态如何，都是可预测的； ?异步并发事件响应能力：异步事件是指无一定时序关键随机发生的事件。如外部设备完成数据传输，实时控制设备出现异常情况等。实际环境中，嵌入式实时系统处理的外部事
实验 4.1 练习 1：在 Brew MP Simulator 6 中运行样例应用程序 在 Brew MP Simulator 6 中运行样例程序应用程序： 1.从“开始”菜单中，启动适用 于 Qualcomm Brew MP SDK 的 Brew MP SDK Manager。 2.在 SDK Manager 中，要显示制 作工具和运行时工具，请单击“工具”选项卡。 3.启动 Target Manager。 4.单击“翻盖手机”设备配置文 件，然后单击“创建目标”。
5.当提示您输入“目标名称”时，保留默认名称，然后单击“继续”。 6.在“Simulator 目标”窗口中，双击“翻盖手机”。 7.在模拟设备上，启动AppManager。 8.选择 C Localized App 应用程序。使用鼠标模拟设备上的按键功能。 9.要退出应用程序，请按“电源（结束）”。 10.在 AppManager 中，尝试其他应用程序。
11.完成后，关闭 Simulator 和 Target Manager。 练习 2：从 Visual Studio 安装样例源代码并运行 Simulator 将样例应用程序源代码安装到便携式计算机上： 1.从“开始”菜单中，启动 Brew MP SDK Manager。 2.要显示工具组和平台，请单击 “设置”。 3.在“工具组” “可选组件” 中，单击“安装”安装样例程序。 4.按照向导窗口中的提示进行操 作。请注意安装文件的位置。
使用安装的源代码打开项目： 1.在 Visual Studio 中，单击 “文件”→“打开”→“项目/解决方案”。 2.导航到已安装的源代码，选择 c_basicapp_VS
学号： 嵌入式系统及应用 实验报告 uc/os-II的移植 学生姓名 班级 成绩 计算机与信息工程学院 2013年10月14日
任务的基本管理 1、实验目的 a）理解stm32处理器的寄存器结构； b)写好uc/os-II的接口代码； 2、实验原理及程序结构 2.1 实验设计 本实验主要实现操作和底层寄存器的数据交换和通信，从而实现操作系统的移植。实现主要如下。 （1）实现配置文件的编写； （2）实现寄存器和内存的管理； 2.2 源程序说明 IMPORT OSRunning ; External references IMPORT OSPrioCur IMPORT OSPrioHighRdy IMPORT OSTCBCur IMPORT OSTCBHighRdy IMPORT OSIntNesting IMPORT OSIntExit IMPORT OSTaskSwHook EXPORT OSStartHighRdy EXPORT OSCtxSw EXPORT OSIntCtxSw EXPORT OS_CPU_SR_Save ; Functions declared in this file EXPORT OS_CPU_SR_Restore EXPORT PendSV_Handler
NVIC_INT_CTRL EQU 0xE000ED04 ; 中断控制寄存器 NVIC_SYSPRI2 EQU 0xE000ED20 ; 系统优先级寄存器(2) NVIC_PENDSV_PRI EQU 0xFFFF0000 ; PendSV中断和系统节拍中断 ; (都为最低，0xff). NVIC_PENDSVSET EQU 0x10000000 ; 触发软件中断的值. PRESERVE8 AREA |.text|, CODE, READONLY THUMB OS_CPU_SR_Save MRS R0, PRIMASK ;读取PRIMASK到R0,R0为返回值 CPSID I ;PRIMASK=1,关中断(NMI和硬件FAULT可以响应) BX LR ;返回 OS_CPU_SR_Restore MSR PRIMASK, R0 ;读取R0到PRIMASK中,R0为参数 BX LR ;返回 ;函数名称: OSStartHighRdy ;功能描述: 使用调度器运行第一个任务 参数: None 返回值: None OSStartHighRdy LDR R4, =NVIC_SYSPRI2 ; set the PendSV exception priority LDR R5, =NVIC_PENDSV_PRI STR R5, [R4] MOV R4, #0 ; set the PSP to 0 for initial context switch call MSR PSP, R4
LwIP协议栈源码详解 ——TCP/IP协议的实现 Created by.. 老衲五木 at.. UESTC Contact me.. for_rest@https://www.doczj.com/doc/a1591569.html, 540535649@https://www.doczj.com/doc/a1591569.html,
前言 最近一个项目用到LwIP，恰好看到网上讨论的人比较多，所以有了写这篇学习笔记的冲动，一是为了打发点发呆的时间，二是为了吹过的那些NB。往往决定做一件事是简单的，而坚持做完这件事却是漫长曲折的，但终究还是写完了，时间开销大概为四个月，内存开销无法估计。。 这篇文章覆盖了LwIP协议大部分的内容，但是并不全面。它主要讲解了LwIP协议最重要也是最常被用到的部分，包括内存管理，底层网络接口管理，ARP层，IP层，TCP层，API 层等，这些部分是LwIP的典型应用中经常涉及到的。而LwIP协议的其他部分，包括UDP，DHCP,DNS,IGMP,SNMP,PPP等不具有使用共性的部分，这篇文档暂时未涉及。 原来文章是发在空间中的，每节每节依次更新，后来又改发为博客，再后来就干脆懒得发了。现在终于搞定，于是将所有文章汇总。绞尽脑汁的想写一段空前绝后，人见人爱的序言，但越写越觉得像是猫儿抓的一样。就这样，PS:由于本人文笔有限，情商又低，下里巴人一枚，所以文中的很多语句可能让您很纠结，您可以通过邮箱与我联系。共同探讨才是进步的关键。 最后，欢迎读者以任何方式使用与转载，但请保留作者相关信息，酱紫！码字。。。世界上最痛苦的事情莫过于此。。。 ——老衲五木
目录 1 移植综述------------------------------------------------------------------------------------------------------4 2 动态内存管理------------------------------------------------------------------------------------------------6 3 数据包pbuf--------------------------------------------------------------------------------------------------9 4 pbuf释放---------------------------------------------------------------------------------------------------13 5 网络接口结构-----------------------------------------------------------------------------------------------16 6 以太网数据接收--------------------------------------------------------------------------------------------20 7 ARP表-----------------------------------------------------------------------------------------------------23 8 ARP表查询-----------------------------------------------------------------------------------------------26 9 ARP层流程-----------------------------------------------------------------------------------------------28 10 IP层输入-------------------------------------------------------------------------------------------------31 11 IP分片重装1--------------------------------------------------------------------------------------------34 12 IP分片重装2--------------------------------------------------------------------------------------------37 13 ICMP处理-----------------------------------------------------------------------------------------------40 14 TCP建立与断开----------------------------------------------------------------------------------------43 15 TCP状态转换-------------------------------------------------------------------------------------------46 16 TCP控制块----------------------------------------------------------------------------------------------49 17 TCP建立流程-------------------------------------------------------------------------------------------53 18 TCP状态机----------------------------------------------------------------------------------------------56 19 TCP输入输出函数1-----------------------------------------------------------------------------------60 20 TCP输入输出函数2-----------------------------------------------------------------------------------63 21 TCP滑动窗口-------------------------------------------------------------------------------------------66 22 TCP超时与重传----------------------------------------------------------------------------------------69 23 TCP慢启动与拥塞避免-------------------------------------------------------------------------------73 24 TCP快速恢复重传和Nagle算法-------------------------------------------------------------------76 25 TCP坚持与保活定时器-------------------------------------------------------------------------------80 26 TCP定时器----------------------------------------------------------------------------------------------84 27 TCP终结与小结----------------------------------------------------------------------------------------88 28 API实现及相关数据结构-----------------------------------------------------------------------------91 29 API消息机制--------------------------------------------------------------------------------------------94 30 API函数及编程实例-----------------------------------------------------------------------------------97