第09章-TinyOS操作系统
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前言 (3)编程小贴士 (3)链接和命名空间 (6)3.1 C (6)3.2 C++ (9)3.3 Java (11)3.4 组件与接口 (11)3.5 Why? (13)接口和模块 (15)4.1 Split Phase (15)4.2带参数的接口 (16)4.3模块的实现 (17)4.4 Tasks(任务) (19)4.5 Concurrency并发 (23)4.6 Allocation (31)Configurations and Wiring (35)5.0.1 The as keyword and other namespace tricks (39)5.1 Pass Through Wiring (41)5.1.1 Multiple Wirings, Fan-in, and Fan-out 多串联,扇入,扇出。
(42)5.2 Combine Functions (44)Parameterized Wiring (46)6.1 Defaults (50)6.2 unique() and uniqueCount() (51)第一章前言这本书介绍了如何在TinyOS 2.0(T2)下编程。
它比之前的指导性的文章更为深入些,而且还涉及到一些额外的主题,例如radio stacks的结构及其实现和一些现存的TinyOS 库。
这本书关注于如何编写nesC代码,以及解释那些nesC和TinyOS设计模式背后的概念和原理。
如果你想很快速的了解如何进行TinyOS编程,你可以先阅读指导(tutorials).如果你对TinyOS的某个子系统很感兴趣,你可以参阅TEPs(TinyOS Enhancement Proposals),它详细阐述了相应的设计,接口和组件。
这些都可以在TinyOS的发布目录下找到。
虽然本书的一些内容仍然适用于TinyOS 1.x的版本,但1.x的版本与T2版本的不同还是会导致不同编程实践。
TinyOS无线传感器网络操作系统分析0 引言无线传感器网络是由部署在监测区域内的大量廉价微型传感器节点,通过无线通信方式组成一个多跳的自组织的网络系统,其目的是协同感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息,并发送给观测者。
无线传感器网络技术研究涉及到多个热点学科的前沿领域,比如传感器技术、现代网络技术、嵌入式计算机技术、无线通信技术等。
由于无线传感器网络在工业监测、环境检测、医疗监护、军事侦察等众多的领域都有着广阔的应用前景,因而引起了世界各国工业界,学术界和军事部门的重视,并且迅速成为当今世界研究的热点之一。
1 无线传感器网络的主要特点传感器网络节点硬件一般都由数据采集、数据处理、数据收发和电源等四个单元组成。
数据采集单元通过传感器采集外界数据并将其转化为数字信号;数据处理单元是节点的核心模块,负责协调节点各部分的工作,如对数据采集单元采集的数据进行必要的处理和保存,以及数据收发单元工作模式的设置等;数据收发单元负责数据的无线传输以及与数据处理单元的数据交互。
上述四大基本模块与相应的操作系统、协议栈和应用程序共同构成一个基本的无线传感器网络节点,众多的网络节点分布在一起,就可以完成无线传感网络的基本功能。
在软件设计方面,本系统以专用嵌入式实时操作系统为依托,来管理、协调传感器节点各硬件部分的工作。
上层应用以及各层的通信协议都以节能为中心,必要时可以牺牲其他的一些网络性能指标来获得更高的电源效率。
图1所示是一个传感器网络节点的基本组成。
传统的无线网络设计基本上都是为了同时满足人们各种各样的需要,如语音、视频、图像等。
而无线传感器网络一般是为了某个特定的需要而设计的,它是一种基于应用的无线网络,与移动通信网、无线局域网、Bluetooth相比,无线传感器网络具有以下主要特点:(1)电源能量有限:无线网络中,每个节点的电源都是有限的,网络大多工作在无人区或者对人体有伤害的恶劣环境中,一般更换电源几乎都是很困难的事。
tinyOS
/tinywiki/index.php/Getting_started /TinyOS是UC Berkeley(加州大学伯克利分校)开发的开放源代码操作系统,专为嵌入式无线传感网络设计,操作系统基于构件(component-based)的架构使得快速的更新成为可能,而这又减小了受传感网络存储器限制的代码长度TinyOS的构件包括网络协议、分布式服务器、传感器驱动及数据识别工具。
其良好的电源管理源于事件驱动执行模型,该模型也允许时序安排具有灵活性。
TinyOS已被应用于多个平台和
感应板中。
TinyOS操作系统、库和程序服务程序是用nesC写的
nesC是一种开发组件式结构程序的语言
nesC是一种C语法风格的语言,但是支持TinyOS的并发模型,以及组织、命名和连接组件成为健壮的嵌入式网络系统的机制
◇nesC应用程序是由有良好定义的双向接口的组件构建的
◇nesC定义了一个基于任务和硬件事件处理的并发模型,并能在编译时检测数据流组件TinyOS只能运行单个由所需的系统模块和自定义模块构成的应用程序
两个线程
◇任务
●一次运行完成,非抢占式
◇硬件事件处理
●处理硬件中断
●一次运行完成,抢占式
●用于硬件中断处理的command和event必须用async关键字声明。
计算机与现代化2011年第2期JISUANJI YU XIANDAIHUA总第186期文章编号:1006-2475(2011)02-0103-03收稿日期:2010-10-19作者简介:吴小娜(1987-),女,江西崇仁人,东华大学计算机科学与技术学院硕士研究生,研究方向:无线传感器网络操作系统;王漫(1967-),男,上海市计算技术研究所高级工程师,研究方向:无线传感器网络,普适计算,协同计算。
无线传感器网络操作系统TinyOS 综述吴小娜1,王漫2(1.东华大学计算机科学与技术学院,上海200051;2.上海市计算技术研究所,上海200040)摘要:TinyOS 是无线传感器网络专用的操作系统。
本文首先分析TinyOS 操作系统的关键技术———组件化结构、调度机制、通讯模型及能量管理方式,然后将TinyOS 与另外两个操作系统μCOS-II 、μT-Kernel 在内核大小、时间可确定性、低功耗等方面进行简要对比,最后总结TinyOS 操作系统的缺点和存在的问题,为学习使用TinyOS 提供指导。
关键词:无线传感器网络;TinyOS ;综述中图分类号:TP316文献标识码:Adoi :10.3969/j.issn.1006-2475.2011.02.028Review of TinyOS for Wireless Sensor Networks Operating SystemWU Xiao-na 1,WANG Man 2(1.School of Computer Science and Technology ,Donghua University ,Shanghai 200051,China ;2.Shanghai Institute of Computing Technology ,Shanghai 200040,China )Abstract :TinyOS is the specific operating system for wireless sensor networks.First ,this paper introduces the key techniques of TinyOS ,such as component-based model ,scheduling mechanism ,communication model and energy management.Then it brieflycompares with the other two operating system μCOS-II ,μT-Kernel about RAM /ROM ,realtime performance ,low power etc.Fi-nally ,TinyOS shortcomings and exist problems are summarized.Key words :wireless sensor networks ;TinyOS ;review0引言无线传感器网络(WSN )[1-4]是多个具有感知、通信和计算能力的小型无线传感器网络节点自组织而成的新型网络,能够协作实时监测、感知和采集网络分布区域内的各种环境或监测对象信息,并对这些信息进行传输处理以获得所需信息。