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ECOS - Multitasking Betriebssystem

 

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bulletDie Sprach- Ebene von ECOS®
bulletVokabularien

 

Allgemein

Bestandteil des BrainCell® - Konzepts ist das integrierte Betriebssystem ECOS®. ECOS® ist multitaskingfähig und enthält zusätzlich ein ROMiertes komplettes Entwicklungssystem, das automatisch im Lieferumfang jeder BrainCell® CPU enthalten ist.
ECOS® ist  eine auf FORTH basierende Höchstsprache. Die komplette Entwicklungs- Umgebung incl. Interpreter, Compiler, Assembler, Debugger nebst vielen Tools ist integriert.
ECOS® enthält zusätzlich viele äußerst wertvolle Funktionen, die direkt aufgerufen werden können. Man spart durch den Einsatz dieser vorbereiteten Software sehr viel Entwicklungszeit. Regler, Filter, FFT, Grafik sowie ein Matrix-Paket sind einige Beispiele für diese Hilfsmittel.
Anwendungen mit BrainCells® sind für Lebensdauern von vielen Jahren konzipiert. Da das komplette Entwicklungssystem immer in jeder BrainCell® verfügbar ist, kann in diesem Zeitraum auch Wartung und Programmpflege durchgeführt werden ohne aufwendige Reinstallation des ursprünglichen Entwicklungssystems.
ECOS® versteckt nichts vor dem Anwender. Jedes System- Programm kann dekompiliert oder deassembliert werden, falls es einmal Unklarheiten gibt. Die einzelnen System- Programme sind auf hohe Geschwindigkeit optimiert. Sie sind sehr kurz und können zum Teil durch Anwenderprogramme überladen  werden. Selbst der Compiler lässt sich durch den Anwender erweitern

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Die Sprach- Ebene von ECOS®

Maschinen- Code
ist die unterste Ebene. Bestimmte Bit- Kombinationen stehen hier für bestimmte Befehle.
Es ist für Programmierer nur schwer möglich, sich die jeweiligen Bitkombinationen zu merken. Daher liefert jeder CPU- Hersteller mit seinem Produkt einen Assembler als mnemonische Hilfe.
Da solche Assembler nur für bestimmte CPU's bzw. CPU-Familien gelten, die meiste Software aber auf mehreren CPU- Typen laufen soll,  wurden Hochsprachen entwickelt, die Maschinen-Code für unterschiedlichste CPU's compilieren. "C" ist eine solche Hochsprache.
Mit einer Hochsprache lassen sich sehr schnell Programme schreiben. Eine Hochsprache verfügt jedoch nur über recht wenige Funktionen. Ein Regelalgorithmus z.B. ist in C nicht vorgesehen, obwohl ihn fast jeder braucht,  der Maschinen automatisieren möchte.
Um diesen Anwendern die Arbeit zu erleichtern wurden Höchstsprachen geschaffen, die über die notwendige  Funktionalität verfügen. ECOS® ist eine solche.
Der 68xxx Assembler weist bereits viele Merkmale auf, die in einer Hochsprache zu finden sind. Wir haben daher bis jetzt auf den Einsatz von C verzichtet. Da wir direkt auf den Assembler zugreifen, können wir viel besser die Eigenschaften der CPU nutzen als dies über den Umweg einer Hochsprache möglich wäre. Kürzerer Code und höhere Verarbeitungsgeschwindigkeit sind die Folge.
Die Portabilität spielt dabei eine untergeordnete Rolle, denn hardware- orientierte Anwendungen nutzen gerade die speziellen Eigenschaften der eingesetzten CPU.  Hochsprachen- Programme sind somit bei Prozessrechnern nur bedingt auf andere CPU's zu automatisch übertragbar.
FORTH wird zum einfachen Zusammenfügen der einzelnen Assembler- Programme, der ECOS® - Funktionen oder eigener FORTH Worte benutzt.

Mit dem Einsatz von ECOS ist es möglich, verteilte Multiprozessor- Systeme aufzubauen. Der Parameteraustausch zwischen entfernten Rechnern erfolgt vollautomatisch.
 

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Vokabularien

Die Programme von ECOS® sind in Vokabularien zusammengefasst. Vokabularien sind Bibliotheken, die bestimmte Aufgaben erfüllen:
SYS enthält Systemdefinitionen. Es ist hat eine ähnliche Funktion wie .h Files.
CORE  Ist für das Booten des Systems verantwortlich. Core liefert die Speicher- Verwaltung und das Multitasking
CPU enthält die Programme, die zum Betrieb einer bestimmten CPU-Version erforderlich sind. CPU enthält u.a. Programme zum Programmieren der CPU- Register sowie der Flash- EEProms.
INTEGER enthält u.a. die FORTH- Worte zur Arithmetik oder dem Stack Handling.
INCO
(Interpreter/Compiler) enthält den FORTH- Interpreter und Compiler. Neben vielen anderen Erweiterungen enthält CORE auch ein C-ähnliches Strukturpaket.
STIO (Standard-I/O) enthält den Compiler für das integrierte hierarchische I/O System. In STIO befinden sich auch die Programme für das IRQ-Handling.
BIOS enthält bestimmte Funktionen die auf STIO aufbauen. Die Systemschnittstelle mit der Kommunikation mit dem PC bzw. mit dessen Laufwerken gehört dazu.
ASM enthält den Assembler.
DIASM enthält den Disassembler sowie einen Decompiler.
DEBUG enthält einen komfortablen Debugger.
ANALYZE enthält wichtige Analysefunktionen. So ist es z.B. möglich, mit Hilfe von .Analyze die Ursachen eines "Systemabsturzes" nach dem Reset zu bestimmen.
UTIL enthält viele wichtige Hilfsmittel.
TPU enthält Programme, die das Arbeiten mit der TPU erleichtern.
VECTOR enthält Programme zur Organisation und Bearbeitung von Messdaten. FFT, ein Matrix- Paket  sowie Statistik- Funktionen gehören hierzu.
ARCNET (Optional) mit Hilfe von ARCNET werden BrainCells® Multi- Prozessor fähig.
GRAFIK Mit Hilfe von GRAFIK lassen sich u.a. Messwerte auf dem PC- Bildschirm in grafischer Form darstellen.
BDM enthält den Hintergrund- Debugger, der die BDM- Schnittstelle der Motorola Prozessoren bedient.

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Stand: 19. August 2007 Technische Änderungen ohne Ankündigung jederzeit vorbehalten.