ReWorks實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)核心功能

ReWorks嵌入式應(yīng)用開發(fā)中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十二研究所自主可控計(jì)算研究院ReWorks實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)

核心功能分析4.ReWorksBSP示例分析2培訓(xùn)大綱5.ReWorks核心功能介紹2.ReDe開發(fā)環(huán)境介紹3.ReWorksBSP開發(fā)7.ReWorks擴(kuò)展功能介紹9.ReWorks示例分析與實(shí)驗(yàn)1.ReWorks實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)概述6.ReWorks核心功能示例分析與實(shí)驗(yàn)8.ReWorks設(shè)備驅(qū)動(dòng)開發(fā)3培訓(xùn)大綱1.ReWorks實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)概述2.ReWorks核心功能分析3.ReWorks擴(kuò)展功能分析4.ReWorks圖形系統(tǒng)分析5.ReWorks板級(jí)支持包開發(fā)8.ReWorks綜合實(shí)驗(yàn)7.ReDe開發(fā)環(huán)境功能分析6.ReWorks設(shè)備驅(qū)動(dòng)開發(fā)ReWorks上層應(yīng)用開發(fā)基礎(chǔ)ReWorks底層驅(qū)動(dòng)開發(fā)基礎(chǔ)42.ReWorks核心功能分析培訓(xùn)大綱1.ReWorks實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)概述3.ReWorks擴(kuò)展功能分析4.ReWorks圖形系統(tǒng)分析5.ReWorks板級(jí)支持包開發(fā)8.ReWorks綜合實(shí)驗(yàn)7.ReDe開發(fā)環(huán)境功能分析6.ReWorks設(shè)備驅(qū)動(dòng)開發(fā)ReWorks上層應(yīng)用開發(fā)基礎(chǔ)ReWorks底層驅(qū)動(dòng)開發(fā)基礎(chǔ)5培訓(xùn)大綱時(shí)鐘/定時(shí)器管理:闡述ReWorks的系統(tǒng)時(shí)鐘、時(shí)間、定時(shí)器等基本功能。中斷/異常管理:描述ReWorks對(duì)于外部事件的中斷響應(yīng)方式，以及對(duì)于CPU異常的處理機(jī)制。多任務(wù)管理:講述ReWorks中對(duì)于多任務(wù)的調(diào)度機(jī)制，以及任務(wù)間共享資源以及同步的手段。內(nèi)存管理：敘述實(shí)時(shí)系統(tǒng)中對(duì)于內(nèi)存的管理方法，包括對(duì)于硬件MMU的支持。12345總結(jié)：通過(guò)幾個(gè)上機(jī)分組實(shí)驗(yàn)對(duì)培訓(xùn)內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié)。6培訓(xùn)大綱時(shí)鐘/定時(shí)器管理:闡述ReWorks的系統(tǒng)時(shí)鐘、時(shí)間、定時(shí)器等基本功能。中斷/異常管理:描述ReWorks對(duì)于外部事件的中斷響應(yīng)方式，以及對(duì)于CPU異常的處理機(jī)制。多任務(wù)管理:講述ReWorks中對(duì)于多任務(wù)的調(diào)度機(jī)制，以及任務(wù)間共享資源以及同步的手段。內(nèi)存管理：敘述實(shí)時(shí)系統(tǒng)中對(duì)于內(nèi)存的管理方法，包括對(duì)于硬件MMU的支持。12345總結(jié)：通過(guò)幾個(gè)上機(jī)分組實(shí)驗(yàn)對(duì)培訓(xùn)內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié)。7系統(tǒng)時(shí)鐘系統(tǒng)時(shí)鐘是特定的周期性中斷，該中斷可以看做系統(tǒng)心臟的脈動(dòng)。系統(tǒng)時(shí)鐘提供計(jì)時(shí)功能，使內(nèi)核可以將任務(wù)延時(shí)若干個(gè)整數(shù)時(shí)鐘節(jié)拍，以及當(dāng)任務(wù)等待事件發(fā)生時(shí)，提供等待超時(shí)的依據(jù)。ReWorks中缺省的時(shí)鐘頻率為100次/秒；

高精度時(shí)戳接口

sys_timestamp()返回當(dāng)前的時(shí)戳數(shù)；

sys_timestamp_freq()返回時(shí)戳頻率。由于不同CPU時(shí)鐘頻率的差異，在調(diào)用thread_delay等系統(tǒng)延時(shí)函數(shù)時(shí)，函數(shù)的參數(shù)避免直接指定tick數(shù)，以保證等待的時(shí)間一致。1.1系統(tǒng)時(shí)鐘8實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC時(shí)間的設(shè)置和獲取實(shí)時(shí)時(shí)鐘是硬件提供的管理系統(tǒng)日歷時(shí)間的功能，ReWorks核心針對(duì)系統(tǒng)日歷時(shí)間的操作的標(biāo)準(zhǔn)接口有：rtc_read、rtc_write,用戶可以在這些接口里實(shí)現(xiàn)具體的RTC功能，從而可以實(shí)現(xiàn)設(shè)置、獲取及維護(hù)系統(tǒng)的日歷時(shí)間。實(shí)時(shí)時(shí)鐘1.29定時(shí)器通過(guò)定時(shí)器控制塊管理，通過(guò)系統(tǒng)時(shí)鐘的計(jì)時(shí)手段提供定時(shí)觸發(fā)功能。定時(shí)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下圖所示：1.3定時(shí)器定時(shí)器管理10輔助時(shí)鐘為了提供更高精度的定時(shí)功能，硬件可以提供輔助時(shí)鐘。主要接口函數(shù)（1）創(chuàng)建定時(shí)器intutimer_create(u32*id)；（2）刪除定時(shí)器intutimer_delete(u32id)；（3）啟動(dòng)定時(shí)器intutimer_start(u32id,intticks,void(*func)(void*),void*arg);（4）取消定時(shí)器intutimer_cancel(u32id);定時(shí)器（續(xù)）1.3定時(shí)器管理11培訓(xùn)訓(xùn)大大綱綱時(shí)鐘鐘/定時(shí)時(shí)器器管管理理:闡述述ReWorks的系系統(tǒng)統(tǒng)時(shí)時(shí)鐘鐘、、時(shí)時(shí)間間、、定定時(shí)時(shí)器器等等基基本本功功能能。。中斷斷/異常常管管理理:描述述ReWorks對(duì)于于外外部部事事件件的的中中斷斷響響應(yīng)應(yīng)方方式式，，以以及及對(duì)對(duì)于于CPU異常常的的處處理理機(jī)機(jī)制制。。多任任務(wù)務(wù)管管理理:講述述ReWorks中對(duì)對(duì)于于多多任任務(wù)務(wù)的的調(diào)調(diào)度度機(jī)機(jī)制制，，以以及及任任務(wù)務(wù)間間共共享享資資源源以以及及同同步步的的手手段段。。內(nèi)存存管管理理：：敘述述實(shí)實(shí)時(shí)時(shí)系系統(tǒng)統(tǒng)中中對(duì)對(duì)于于內(nèi)內(nèi)存存的的管管理理方方法法，，包包括括對(duì)對(duì)于于硬硬件件MMU的支支持持。。12345總結(jié)結(jié)：：通過(guò)過(guò)幾幾個(gè)個(gè)上上機(jī)機(jī)分分組組實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)對(duì)對(duì)培培訓(xùn)訓(xùn)內(nèi)內(nèi)容容進(jìn)進(jìn)行行歸歸納納總總結(jié)結(jié)。。12中斷斷/異常常管管理理異常常是CPU所產(chǎn)產(chǎn)生生的的非非預(yù)預(yù)料料的的事事件件，，包包括括如如：：陷陷阱阱、、中中斷斷指指令令、、被被零零除除、、浮浮點(diǎn)點(diǎn)指指針針或或整整數(shù)數(shù)溢溢出出、、錯(cuò)錯(cuò)誤誤指指令令或或地地址址錯(cuò)錯(cuò)誤誤。。中斷斷是一一種種硬硬件件機(jī)機(jī)制制，，用用于于通通知知CPU“有異異步步事事件件發(fā)發(fā)生生””。。中中斷斷機(jī)機(jī)制制使使CPU在事事件件發(fā)發(fā)生生時(shí)時(shí)進(jìn)進(jìn)行行處處理理，，而而不不必必連連續(xù)續(xù)查查詢?cè)兪鞘欠穹裼杏惺率录l(fā)發(fā)生生。。2.1中斷/異常概述13中斷斷/異常常管管理理2.1異常號(hào)異常名稱異常號(hào)異常名稱0除零異常6無(wú)效指令異常4溢出異常7浮點(diǎn)異常5越界異常14非法地址異常x86常見異常號(hào)系統(tǒng)統(tǒng)出出現(xiàn)現(xiàn)異異常常時(shí)時(shí)，，CPU通常常通通過(guò)過(guò)異異常常號(hào)號(hào)來(lái)來(lái)反反映映具具體體的的異異常常信信息息。。以以x86為例例，，常常見見的的異異常常號(hào)號(hào)如如下下表表所所示示：：14中斷斷是是一一種種硬硬件件機(jī)機(jī)制制，，用用于于通通知CPU““有異異步步事事件件發(fā)發(fā)生生””。。中中斷斷機(jī)制制使使CPU在事事件件發(fā)發(fā)生生時(shí)時(shí)進(jìn)進(jìn)行行處處理理，而而不不必必連連續(xù)續(xù)查查詢?cè)兪鞘欠穹裼杏惺率录l(fā)發(fā)生生。。ReWorks采采用用中中斷斷處處理理和和任任務(wù)務(wù)的關(guān)關(guān)聯(lián)聯(lián)機(jī)機(jī)制制，，使主主體體的的中中斷斷處處理理任任務(wù)可可運(yùn)行行于于用用戶戶空空間間。。2.1外部事件響應(yīng)中斷斷/異常常管管理理15中斷斷/異常常管管理理作為為其其I/O處理理的的一一部部分分。。ISR通常常直直接接與與一一個(gè)個(gè)或或多多個(gè)個(gè)任任務(wù)務(wù)通通信信，，這這種種通通信信的的性性質(zhì)質(zhì)通通常常是是驅(qū)驅(qū)使使一一個(gè)個(gè)任任務(wù)務(wù)運(yùn)運(yùn)行行并并處處理理中中斷斷條條件件。。這這類類似似于于任任務(wù)務(wù)與與任任務(wù)務(wù)的的通通信信或或同同步步。。但但有有兩兩點(diǎn)點(diǎn)重重要要的的差差別別。。首先先，，中中斷斷的的優(yōu)優(yōu)先先級(jí)級(jí)高高于于任任務(wù)務(wù)，，即即使使ISR發(fā)送送一一條條消消息息和和喚喚醒醒一一個(gè)個(gè)高高優(yōu)優(yōu)先先級(jí)級(jí)的的任任務(wù)務(wù)使使其其就就緒緒，，ReWorks內(nèi)核核仍仍然然必必須須先先返返回回到到ISR，讓讓ISR完成成。。其次次,ISR通常常是是通通信信/同步步源源，，它它往往往往需需要要返返回回一一個(gè)個(gè)信信號(hào)號(hào)量量，，或或者者向向任任務(wù)務(wù)發(fā)發(fā)送送一一個(gè)個(gè)消消息息或或一一個(gè)個(gè)事事件件。。ISR很少少會(huì)會(huì)是是通通信信匯匯點(diǎn)點(diǎn)，，它它不不能能等等待待消消息息或或事事件件。。2.1中斷/異常概述16中斷服務(wù)程序序（ISR）注意事項(xiàng)（1）ISR代碼盡量短；（2）不能調(diào)用引引起系統(tǒng)阻塞塞的函數(shù)，如如semTake、malloc、printf等；（3）鎖中斷時(shí)間間應(yīng)盡量短，，否則會(huì)引起起中斷丟失;（4）避免在中斷服務(wù)程序序中使用浮點(diǎn)指指針操作;（5）可通過(guò)logMsg()或者輪詢輸出出函數(shù)printk打印調(diào)試信息息;（6）不同中斷不不要使用相同同的優(yōu)先級(jí)。。2.1外部事件響應(yīng)（續(xù)）中斷/異常管理17培訓(xùn)大綱時(shí)鐘/定時(shí)器管理:闡述ReWorks的系統(tǒng)時(shí)鐘、、時(shí)間、定時(shí)時(shí)器等基本功功能。中斷/異常管理:描述ReWorks對(duì)于外部事件件的中斷響應(yīng)應(yīng)方式，以及及對(duì)于CPU異常的處理機(jī)機(jī)制。多任務(wù)管理:講述ReWorks中對(duì)于多任務(wù)務(wù)的調(diào)度機(jī)制制，以及任務(wù)務(wù)間共享資源源以及同步的的手段。內(nèi)存管理：敘述實(shí)時(shí)系統(tǒng)統(tǒng)中對(duì)于內(nèi)存存的管理方法法，包括對(duì)于于硬件MMU的支持。12345總結(jié)：通過(guò)幾個(gè)上機(jī)機(jī)分組實(shí)驗(yàn)對(duì)對(duì)培訓(xùn)內(nèi)容進(jìn)進(jìn)行歸納總結(jié)結(jié)。18任務(wù)管理單任務(wù)系統(tǒng)vs多任務(wù)系統(tǒng)以一款具有播播放歌曲、閱閱讀電子書功功能的多媒體體電子設(shè)備為為例，單任務(wù)系統(tǒng)中，，兩種功能只只能順序執(zhí)行行，不能同時(shí)時(shí)進(jìn)行；而多多任務(wù)系統(tǒng)中，閱讀電子子書的同時(shí)可可以播放歌曲曲，兩個(gè)任務(wù)務(wù)可以同時(shí)進(jìn)進(jìn)行。3.1單任務(wù)系統(tǒng)多多任務(wù)系統(tǒng)概述19任務(wù)管理實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)統(tǒng)中多任務(wù)的的劃分原則：（1）I/O原則：不同的外設(shè)設(shè)執(zhí)行不同任任務(wù)，CPU的操作快于I/O操作，如果將將I/O操作串行將會(huì)會(huì)浪費(fèi)CPU資源；（2）優(yōu)先級(jí)原則：不同優(yōu)先級(jí)級(jí)處理不同的的任務(wù)，對(duì)于于突發(fā)事件的的優(yōu)先級(jí)等價(jià)價(jià)于事件的時(shí)時(shí)間耗盡線，，不同優(yōu)先級(jí)級(jí)處理不同任任務(wù)；（3）大量運(yùn)算：歸為一個(gè)任任務(wù)；（4）功能耦合：歸為一個(gè)任任務(wù)；（5）偶然耦合：歸為一個(gè)任任務(wù)，舉例：：f1()，f2()，f3()。早晨起床以以后，刷牙、、洗臉、吃早早飯之間并沒(méi)沒(méi)有必然的先先后順序，但但由于習(xí)慣一一直是按這個(gè)個(gè)順序做的；；（6）頻率組合：對(duì)于周期時(shí)時(shí)間，不同任任務(wù)處理不同同的頻率。任務(wù)劃分原則3.120任務(wù)管理任務(wù)的組成一個(gè)堆棧，用用于程序執(zhí)行行時(shí)的局部變變量存儲(chǔ)和程程序調(diào)用傳送送給程序的參參數(shù)一個(gè)TCB，用于操作系系統(tǒng)控制，包包括一個(gè)相關(guān)關(guān)的名字、惟惟一的ID、優(yōu)先級(jí)、信信號(hào)掩碼、堆堆棧、任務(wù)私私有數(shù)據(jù)和相相應(yīng)的任務(wù)例例程，這些信信息都記錄在在由系統(tǒng)分配配與維護(hù)的一一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)任務(wù)控制塊塊中。多個(gè)任務(wù)可以以執(zhí)行相同的的應(yīng)用執(zhí)行代代碼提供任務(wù)創(chuàng)建、關(guān)閉、掛起、恢復(fù)以及獲取任務(wù)信息息等操作接口；；任務(wù)狀態(tài)就緒、阻塞、、運(yùn)行、掛起起、僵死ReWorks任務(wù)的優(yōu)先級(jí)級(jí)：0~255，0最高，255最低。系統(tǒng)缺省的調(diào)調(diào)度方法：基基于優(yōu)先級(jí)調(diào)調(diào)度，關(guān)閉輪輪轉(zhuǎn)調(diào)度。3.1任務(wù)基本概念213.1ReWorks系統(tǒng)任務(wù)ReWorks中的系統(tǒng)任務(wù)務(wù)任務(wù)名任務(wù)描述優(yōu)先級(jí)任務(wù)名任務(wù)描述優(yōu)先級(jí)wdg看門狗31ntwk網(wǎng)絡(luò)70recycle任務(wù)回收32shellshell80log日志65ftpdftp95exc異常66init初始化100telnettelnet75idle空閑255任務(wù)管理223.1ReWorks中的任務(wù)類型中斷任務(wù)ReWorks任務(wù)POSIX任務(wù)VxWorks任務(wù)優(yōu)先級(jí)0~3132~25564~25464~254接口ithread_createithread_closeuthread_create,uthread_closeuthread_lock,uthread_unlockuthread_pri_setuthread_pri_getuthread_suspenduthread_resumeuthread_is_suspendeduthread_selfuthread_id_verifyuthread_options_setuthread_options_getthread_name_to_idthread_name

pthread_createpthread_selfpthread_once,pthread_exitpthread_join,pthread_killpthread_detachpthread_equalpthread_cancelpthread_testcancelpthread_setcancelstatepthread_setcanceltypepthread_setschedparampthread_getschedparampthread_cleanup_pushpthread_cleanup_poptaskSpawn，sptaskTcb,taskActivatetaskDelete,taskDeleteForcetaskLock,taskUnlocktaskPrioritySet,taskPriorityGettaskSuspend,taskResumetaskSafe,taskUnsafetaskDelayPeriod，repeattaskRestart,taskIsReadytaskIsSuspendedtaskIdSelf,taskIdVerifytaskNameToId,taskName任務(wù)管理23任務(wù)管理ReWorks內(nèi)核缺省采用用基于優(yōu)先級(jí)的的搶占調(diào)度算算法可選擇時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法法以及先進(jìn)先出算法調(diào)度相同同優(yōu)先級(jí)的任任務(wù)；基于優(yōu)先級(jí)的的搶占調(diào)度算算法指任何時(shí)刻都都嚴(yán)格按照高高優(yōu)先級(jí)任務(wù)務(wù)在處理器上上運(yùn)行的原則則進(jìn)行任務(wù)的的調(diào)度；3.1基于優(yōu)先級(jí)的搶占調(diào)度基于優(yōu)先級(jí)的的搶占調(diào)度24任務(wù)管理時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)調(diào)度：當(dāng)2個(gè)或2個(gè)以上任務(wù)有有同樣的優(yōu)先先級(jí)時(shí)，內(nèi)核核允許一個(gè)任任務(wù)運(yùn)行一段段確定的時(shí)間間后，切換到到另外一個(gè)就就緒態(tài)的任務(wù)務(wù)。缺省系統(tǒng)關(guān)閉閉時(shí)間片輪轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)調(diào)度。時(shí)間片輪轉(zhuǎn)任務(wù)調(diào)度時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)調(diào)度3.125任務(wù)管理任務(wù)在執(zhí)行過(guò)過(guò)程中發(fā)生同同步上下文切切換任務(wù)自身發(fā)生生阻塞、延時(shí)時(shí)、掛起等狀狀態(tài)變化當(dāng)啟動(dòng)動(dòng)一個(gè)個(gè)高優(yōu)優(yōu)先級(jí)級(jí)任務(wù)務(wù)時(shí)減低當(dāng)當(dāng)前任任務(wù)的的優(yōu)先先級(jí)任務(wù)自自行運(yùn)運(yùn)行完完畢，，退出出執(zhí)行行當(dāng)有中中斷發(fā)發(fā)生時(shí)時(shí)發(fā)生生異步步上下下文切切換使得一一個(gè)高高優(yōu)先先級(jí)任任務(wù)準(zhǔn)準(zhǔn)備運(yùn)運(yùn)行掛起當(dāng)當(dāng)前的的任務(wù)務(wù)或減減低其其優(yōu)先先級(jí)任務(wù)切換點(diǎn)3.126任務(wù)管管理代碼重重入是是指同同一段段代碼碼可以以被多多個(gè)任任務(wù)同同時(shí)調(diào)調(diào)用訪訪問(wèn)重入代代碼內(nèi)內(nèi)應(yīng)該該無(wú)全全局變變量以以及靜靜態(tài)變變量ReWorks使用以以下的的機(jī)制制來(lái)實(shí)實(shí)現(xiàn)重重入動(dòng)態(tài)堆堆棧變變量，，即局局部變變量，，每個(gè)個(gè)任務(wù)務(wù)在自自己的的堆棧棧中進(jìn)進(jìn)行操操作資源共共享機(jī)機(jī)制，，可以以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)對(duì)于于全局局變量量以及及靜態(tài)態(tài)變量量的共共享訪訪問(wèn)，，主要要包括括鎖中中斷、、鎖任任務(wù)、、互斥斥信號(hào)號(hào)量等等任務(wù)變變量，，保存存在任任務(wù)的的上下下文中中，每每次上上下文文切換換時(shí)保保存變變量值值代碼重入3.127任務(wù)管管理每個(gè)任任務(wù)使使用一一個(gè)全全局整整數(shù)來(lái)來(lái)保存存錯(cuò)誤誤標(biāo)識(shí)識(shí)號(hào)程序發(fā)發(fā)生錯(cuò)錯(cuò)誤，，可以以設(shè)置置相應(yīng)應(yīng)錯(cuò)誤誤號(hào)每個(gè)錯(cuò)錯(cuò)誤號(hào)號(hào)有定定義的的詳細(xì)細(xì)錯(cuò)誤誤信息息可以通通過(guò)查查詢錯(cuò)錯(cuò)誤號(hào)號(hào)可以以進(jìn)行行錯(cuò)誤誤的定定位和和診斷斷相關(guān)函函數(shù)：：設(shè)置錯(cuò)錯(cuò)誤號(hào)號(hào)errno_Set()、獲取取錯(cuò)誤誤號(hào)errno_Get()、獲取取錯(cuò)誤誤描述述信息息strerror用戶自自定義義錯(cuò)誤誤編碼碼任務(wù)錯(cuò)誤號(hào)3.128任務(wù)管管理創(chuàng)建一一個(gè)任任務(wù)，，ReWorks必須分配堆堆棧和和TCB存儲(chǔ)空空間初始化化堆棧棧和TCB初始化化上下下文，，將任任務(wù)放放到就就緒隊(duì)隊(duì)列中中uthread_create接口u32uthread_create(char*name,void(*entry)(void*),void*argu,intstacksize,u32options,intpri);任務(wù)創(chuàng)建3.12929任務(wù)管管理任務(wù)創(chuàng)建3.1RE_FP_TASK指任務(wù)務(wù)支持持浮點(diǎn)點(diǎn)運(yùn)算算，RE_NO_STACK_FILL指創(chuàng)創(chuàng)建任任務(wù)堆堆棧時(shí)時(shí)，任任務(wù)堆堆棧不不需要要填寫寫0XEE，，RE_NO_TIMESLICE指任務(wù)務(wù)不支支持時(shí)時(shí)間片片調(diào)度度。30實(shí)例描描述：：生產(chǎn)產(chǎn)者-消費(fèi)者者問(wèn)題題一群生生產(chǎn)者者任務(wù)務(wù)在生生產(chǎn)消消息，，并將將此消消息提提供給給消費(fèi)費(fèi)者任任務(wù)去去消費(fèi)費(fèi)。為使生生產(chǎn)者者和消消費(fèi)者者能并并發(fā)執(zhí)執(zhí)行，，在它它們之之間設(shè)設(shè)置一一個(gè)具具有N個(gè)緩沖沖區(qū)的的緩沖沖池，，生產(chǎn)產(chǎn)者將將生產(chǎn)產(chǎn)的消消息放放入一一個(gè)緩緩沖區(qū)區(qū)，消消費(fèi)者者從一一個(gè)緩緩沖區(qū)區(qū)取得得一個(gè)個(gè)消息息消費(fèi)費(fèi)。所有的的生產(chǎn)產(chǎn)者和和消費(fèi)費(fèi)者任任務(wù)都都是以以異步步方式式運(yùn)行行，但但它們們之間間必須須保持持同步步。問(wèn)題的提出3.2任務(wù)通通信31當(dāng)生產(chǎn)產(chǎn)者任任務(wù)將將生產(chǎn)產(chǎn)的消消息放放到緩緩沖區(qū)區(qū)后，，要及及時(shí)通通知消消費(fèi)者者任務(wù)務(wù)消費(fèi)消消息，，使得得兩個(gè)個(gè)任務(wù)務(wù)同步步，實(shí)實(shí)現(xiàn)同同步的的機(jī)制制主要要有：：信號(hào)量量：生產(chǎn)產(chǎn)者通通過(guò)獲獲取和和釋放放二進(jìn)制制信號(hào)號(hào)量通知消消費(fèi)者者任務(wù)務(wù)消費(fèi)費(fèi)消息息。在在多個(gè)個(gè)任務(wù)務(wù)需要要同步步情況況下，，可以以通過(guò)過(guò)計(jì)數(shù)信信號(hào)量量實(shí)現(xiàn)。。事件：生產(chǎn)產(chǎn)者任任務(wù)將將消息息放入入緩沖沖區(qū)后后，發(fā)發(fā)送特特定事件，消費(fèi)費(fèi)者任任務(wù)接接收到到該事事件后后開始始運(yùn)行行。消息隊(duì)隊(duì)列：生產(chǎn)產(chǎn)者任任務(wù)將將生產(chǎn)產(chǎn)的消消息放放到指指定消消息隊(duì)隊(duì)列中中，消消費(fèi)者者任務(wù)務(wù)接收收消息息，實(shí)實(shí)現(xiàn)任任務(wù)同同步。。同時(shí)，，生產(chǎn)產(chǎn)者任任務(wù)和和消費(fèi)費(fèi)者任任務(wù)都都會(huì)訪訪問(wèn)存存放消消息的的緩沖沖區(qū)，，為了了保護(hù)緩沖沖區(qū)內(nèi)內(nèi)容，，只能能讓一一個(gè)任任務(wù)獨(dú)獨(dú)占該該資源源，可可以通通過(guò)以以下機(jī)機(jī)制實(shí)實(shí)現(xiàn)：：互斥信信號(hào)量量：特殊殊的二二進(jìn)制制信號(hào)號(hào)量，，它支支持所所有權(quán)權(quán)、遞遞歸訪訪問(wèn)、、任務(wù)務(wù)刪除除安全全和一一個(gè)或或多個(gè)個(gè)協(xié)議議，以以避免免互斥斥固有有的問(wèn)問(wèn)題。。解決方法3.2任務(wù)通信32任務(wù)通信信號(hào)量是任任務(wù)同步的的最主要手手段，在一一定程度上上亦可提供供互斥功能能。ReWorks下信號(hào)量被被優(yōu)化，是是能夠提供供最快的任任務(wù)間通信信服務(wù)的機(jī)機(jī)制。信號(hào)量分類類二進(jìn)制信號(hào)號(hào)量：最快快和常用的的信號(hào)量，，提供阻塞塞方式，用用于實(shí)現(xiàn)同同步或互斥斥；計(jì)數(shù)信號(hào)量量：類似于于二進(jìn)制信信號(hào)量，記記錄信號(hào)量量被釋放的的次數(shù)。適適合于一個(gè)個(gè)資源的多多個(gè)實(shí)例需需要保護(hù)的的情況；互斥信號(hào)量量：互斥量量是保護(hù)臨臨界區(qū)資源源、實(shí)現(xiàn)任任務(wù)間互斥斥通信的主主要手段。。保護(hù)臨界區(qū)區(qū)資源的主主要措施鎖中斷鎖任務(wù)，禁禁止任務(wù)調(diào)調(diào)度互斥信號(hào)量量信號(hào)量3.233任務(wù)通信消息隊(duì)列是是應(yīng)用動(dòng)態(tài)態(tài)創(chuàng)建的具具有可變長(zhǎng)長(zhǎng)度的緩沖沖區(qū)。消息的長(zhǎng)長(zhǎng)度和存儲(chǔ)儲(chǔ)在其中的的內(nèi)容都是是用戶定義義的，可以以是實(shí)際的的數(shù)據(jù)、指指針或空。。通過(guò)它，，任務(wù)和ISR發(fā)送和接收收消息，實(shí)實(shí)現(xiàn)帶數(shù)據(jù)據(jù)的通信和和同步。消息隊(duì)列是是系統(tǒng)管理理的機(jī)構(gòu)。。隊(duì)列允許任任務(wù)傳遞可可變長(zhǎng)的消消息?？墒故褂藐?duì)列進(jìn)進(jìn)行幾個(gè)同同種資源的的互斥訪問(wèn)問(wèn)。隊(duì)列的的長(zhǎng)度相當(dāng)當(dāng)于資源的的數(shù)目，它它決定了有有多少個(gè)任任務(wù)能夠同同時(shí)使用該該資源。消息隊(duì)列ReWorks的消息隊(duì)列列3.234任務(wù)通信reworks內(nèi)核提供一一個(gè)特殊的的寄存器作作為每個(gè)任任務(wù)控制塊塊的一部分分，即事件（event）寄存器。。它是一個(gè)個(gè)屬于任務(wù)務(wù)的對(duì)象，，并由一組組跟蹤指定事件值值的二進(jìn)制制值事件標(biāo)標(biāo)志組成。。事件寄存存器的長(zhǎng)度度為32bit，寄存器中每一位作作為二進(jìn)制制標(biāo)志（事事件標(biāo)志）），并可以以被設(shè)置或或刪除。。事件沒(méi)有等等待隊(duì)列，，每個(gè)事件件只針對(duì)特特定任務(wù)；；事件接口：：（1）發(fā)送事件件u32event_send(u32id,u32event_in);（2）接收事件件u32event_recv(u32event_in,u32option_set,u32ticks,u32*event_out)；事件3.235任務(wù)通信編程實(shí)例事件（續(xù)）事件（續(xù)）voidtask1(){……/*發(fā)送事件給給指定任務(wù)務(wù)*/event_send(task_id,OS_EVENT1);……}voidtask2()/*接收事件任任務(wù)*/{……/*接收指定事事件*/event_recv(OS_EVENT1,OS_ANY_EVENT,NO_TIMEOUT,&events);/*如果接收到到指定事件件時(shí)，任務(wù)進(jìn)入就緒緒狀態(tài)，否否則，繼續(xù)續(xù)等待*/……}3.236任務(wù)通信信號(hào)是所謂謂的軟件中斷，在系統(tǒng)里里經(jīng)由一些些軟件的執(zhí)執(zhí)行而產(chǎn)生生。例如，，在shell中執(zhí)行ctrl-c操作可以終終止shell里某個(gè)操作作的執(zhí)行。。信號(hào)3.237371、當(dāng)任務(wù)處處于阻塞狀狀態(tài)時(shí)收到到信號(hào)；2、任務(wù)離開開阻塞隊(duì)列列，進(jìn)入就就緒隊(duì)列，，準(zhǔn)備運(yùn)行行；3、當(dāng)任務(wù)成成為就緒隊(duì)隊(duì)列中的最最高優(yōu)先級(jí)級(jí)任務(wù)時(shí)，，執(zhí)行信號(hào)號(hào)處理程序序；4、信號(hào)處理理程序執(zhí)行行完后，任任務(wù)返回阻阻塞狀態(tài)，，保持原始始超時(shí)信息息不變。信號(hào)處理流程阻塞隊(duì)列就緒隊(duì)列①②運(yùn)行事件處處理程序③④任務(wù)通信3.238任務(wù)通信3.238信號(hào)不適合合于實(shí)現(xiàn)普普通的任務(wù)務(wù)間通信信號(hào)處理程程序的優(yōu)先先級(jí)太高，，會(huì)阻塞其其他任務(wù)的的執(zhí)行打斷了任務(wù)務(wù)的正常執(zhí)執(zhí)行順序。。最好創(chuàng)建建兩個(gè)任務(wù)務(wù)，而不是是在一個(gè)任任務(wù)中通過(guò)過(guò)信號(hào)控制制可能導(dǎo)致任任務(wù)的重入入問(wèn)題：例例如，運(yùn)行行信號(hào)服務(wù)務(wù)程序的任任務(wù)和運(yùn)行行正常代碼碼的相同任任務(wù)可以用于告告訴一個(gè)任任務(wù)將其自自身關(guān)閉信號(hào)使用注意事項(xiàng)39培訓(xùn)大綱時(shí)鐘/定時(shí)器管理理:闡述ReWorks的系統(tǒng)時(shí)鐘鐘、時(shí)間、、定時(shí)器等等基本功能能。中斷/異常管理:描述ReWorks對(duì)于外部事事件的中斷斷響應(yīng)方式式，以及對(duì)對(duì)于CPU異常的處理理機(jī)制。多任務(wù)管理理:講述ReWorks中對(duì)于多任任務(wù)的調(diào)度度機(jī)制，以以及任務(wù)間間共享資源源以及同步步的手段。。內(nèi)存管理：：敘述實(shí)時(shí)系系統(tǒng)中對(duì)于于內(nèi)存的管管理方法，，包括對(duì)于于硬件MMU的支持。12345總結(jié)：通過(guò)幾個(gè)上上機(jī)分組實(shí)實(shí)驗(yàn)對(duì)培訓(xùn)訓(xùn)內(nèi)容進(jìn)行