嵌入式操作系统内核原理和开发（基础）

在编写我们的操作系统之前，我们需要明确一些事情。比如说，这个系统的运行环境是什么？怎么编译？基本中断环境是什么？上下文怎么切换？准备实现那些内容？基本数据类型是什么？等等。

（1）你的嵌入式操作系统准备叫什么名称？运行环境是什么？可以在实际环境上面运行吗？

我们准备把这个嵌入式操作系统称之为MiniOS。虽然这个操作系统实现的功能不多，但是麻雀虽小，五脏俱全。一般操作系统该有的功能，MiniOS都会有这个功能。起初，我们会在linux上运行MiniOS，之后我们会把MiniOS移植到51单片机上去。

（2）操作系统怎么编译？

MiniOS系统采用基本的C语言进行编写，没有汇编语言，但是移植到51上面需要一些汇编语言。编写完C语言文件后，我们需要一个简单的makefile文件，这样就可以实现自动化编译，进一步提高我们开发的效率。

（3）基本中断环境是什么？

因为MiniOS起初是在linux实现运行的，所以它是依靠SIGALRM实现中断调度的。当然在OS中还会有I/O操作，这里我们用信号进行仿真。SIGINT就是一种方法，每当我们使用键盘输入ctrl+C的时候，就会调用相应的函数。这和外设的中断是一模一样的。

（4）上下文怎么切换？

上下文的切换就是堆栈的切换。要弄清楚堆栈的切换，首先你要明白函数，函数里面的数据是怎么安排的，压栈是怎么回事，退栈是怎么回事。这些知识点，我们在后面都会一一介绍。

（5）MiniOS要实现哪些内容？

MiniOS虽然比较小巧，但是操作系统该有的功能它都会有。因此，我们准备实现的下面这些内容，比如说中断开关、互斥量、定时器、线程调度、内存分配都会拥有。

（6）基本数据类型是什么？

为了移植的方便，我们需要对基本数据进行重新定义一下基本数据类型。

#define UINT32 unsigned int
#define INT32  signed int
#define UINT16 unsigned short
#define INT16  signed short
#define UINT8  unsigned char
#define INT8   signed char

#define TRUE 1L
#define FALSE 0L
#define OK   0L
#define ERROR ~0L

#define BOOLEAN UINT32
#define STATUS  UINT32

（7）把MiniOS移植到51单片机需要做些什么？

其实把MiniOS移植到51上面，其实不困难，只要做到这几个方面就可以了。a）基本数据类型重新定义；b）中断开关重新进行设置；c）任务切换的压栈、出栈处理。要是做到这里，我们就可以在51单片机上面把自己的OS跑起来了，那是多么开心的一件事情啊。

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