[发明专利]在Windows系统中模拟虚拟硬件环境运行UCOS-II的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及嵌入式技术领域，特别是涉及一种在Windows系统中模拟虚拟硬件环境运行UCOS-II的方法和系统。

背景技术

UCOS-II是一种免费公开源代码，结构小巧，抢占式内核的实时操作系统内核。自1992年发布以来，在世界各地都获得了广泛的应用，它是一种专门为嵌入式设备设计的内核，目前已经被移植到40多种不同结构的CPU上，运行在从8位到64位的各种系统之上。系统自从2.51版本之后，就通过了美国FAA认证，可以运行在诸如航天器等对安全要求极为苛刻的系统之上。鉴于UCOS-II可以免费获得代码，对于嵌入式RTOS而言，选择UCOS-II无疑是最经济的选择。

现有的基于UCOS-II操作系统的嵌入式产品开发，基本上都是在将免费获得的UCOS-II源码在对应的硬件平台上移植调试完成后才能进入嵌入式应用层软件开发调试。

而UCOS-II源码分为与硬件平台相关的驱动部分及与硬件平台无关的操作系统软件部分，对应用层软件开发调试而言，仅需其与硬件平台无关的操作系统软件部分，对硬件平台的驱动部分只需要标准接口调用即可。

传统的或现有的开发模式通常需要先有硬件平台实现，才可以进行应用层软件的运行调试，这就造成应用层软件开发调试周期长，开发成本高，很难实现在最短的时间开发产品原型并验证产品的功能。

发明内容

基于此，有必要针对基于UCOS-II操作系统的软件开发调试需要借用硬件平台的问题，提供一种在Windows系统中模拟虚拟硬件环境运行UCOS-II的方法和系统。

一种在Windows系统中模拟虚拟硬件环境运行UCOS-II的方法，包括以下步骤：

时钟节拍中断信号模拟步骤：在Window系统中模拟时钟节拍中断信号，时钟节拍中断信号告诉UCOS-II操作系统时钟节拍信息事件到达，形成UCOS-II需要的时钟节拍；

任务模拟步骤：将UCOS-II操作系统的任务启动、运行、调度和切换接口转接到Window的线程启动、运行、调度和切换接口；

任务调度模拟步骤：调用Windows的线程挂起函数实现运行态的任务挂起，调用Windows的线程恢复函数实现任务投入运行。

在其中一种实施方式中，时钟节拍中断信号模拟步骤具体包括：

定时器每隔预定时间调用UCOS-II的时间中断处理函数，定时器为通过Windows的应用程序编程接口的时钟函数设计的线程分离的定时器；

时间中断处理函数触发UCOS-II操作系统的节拍服务函数，告诉UCOS-II操作系统时钟节拍信息事件到达。

在其中一种实施方式中，任务模拟步骤具体包括：

启动多任务线程接口，多任务线程接口接收对应的UCOS-II任务的堆栈指针的传入；

多任务线程接口根据传入的堆栈指针获取UCOS-II任务接口函数指针及参数，调用任务接口函数实现UCOS-II任务的执行。

在其中一种实施方式中，任务模拟包括UCOS-II的任务创建模拟，任务创建模拟包括以下步骤：

调用UCOS-II系统的任务创建函数创建一个任务；

附加UCOS-II任务接口函数指针及要传给任务接口函数的参数到UCOS-II任务堆栈中；

调用Windows的建立新线程函数创建以多任务线程接口为入口函数的新线程，入口函数的参数为UCOS-II任务堆栈的windows线程；

记录建立新线程函数返回的windows线程句柄到UCOS-II任务堆栈中。

在其中一种实施方式中，调用windows的线程挂起函数实现运行态的任务挂起的步骤包括以下步骤：

调用Windows的线程挂起函数实现运行态的任务挂起，线程挂起函数需要的参数为对应线程的句柄；

根据UCOS-II的任务调度函数的仲裁结果，调用线程挂起函数实现先前运行态的任务挂起；

任务调度的任务恢复包括以下步骤：

调用线程恢复函数实现任务投入运行，线程恢复函数需要的参数为对应线程的句柄；

根据UCOS-II的任务调度函数的仲裁结果，调用线程恢复函数让要投入运行的任务分配CPU执行时间权实现任务投入运行。

一种在Windows系统中模拟虚拟硬件环境运行UCOS-II的系统，包括以下模块：