ReWorks培訓(xùn)-核心功能分析

1、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)核心功能分析第1頁(yè)，共48頁(yè)。4.ReWorks BSP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.ReWorks BSP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)第2頁(yè)，共48頁(yè)。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

2、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)第3頁(yè)，共48頁(yè)。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)第4頁(yè)，共48頁(yè)。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

3、: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)。第5頁(yè)，共48頁(yè)。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

4、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)。第6頁(yè)，共48頁(yè)。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

5、保證等待的時(shí)間一致。1.1系統(tǒng)時(shí)鐘第7頁(yè)，共48頁(yè)。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1.2第8頁(yè)，共48頁(yè)。9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)器管理第9頁(yè)，共48頁(yè)。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 int utimer_c

6、reate(u32 *id)；（2）刪除定時(shí)器 int utimer_delete(u32 id) ；（3）啟動(dòng)定時(shí)器 int utimer_start ( u32 id, int ticks, void (*func)(void *), void *arg );（4）取消定時(shí)器 int utimer_cancel (u32 id );定時(shí)器（續(xù)）1.3定時(shí)器管理第10頁(yè)，共48頁(yè)。11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

7、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)。第11頁(yè)，共48頁(yè)。12中斷/異常管理異常是CPU所產(chǎn)生的非預(yù)料的事件，包括如：陷阱、中斷指令、被零除、浮點(diǎn)指針或整數(shù)溢出、錯(cuò)誤指令或地址錯(cuò)誤。中斷是一種硬件機(jī)制，用于通知CPU“有異步事件發(fā)生”。中斷機(jī)制使CPU在事件發(fā)生時(shí)進(jìn)行處理，而不必連續(xù)查詢是否有事件發(fā)生。2.1中斷/異常概述第12頁(yè)，共48頁(yè)。13中斷/異常管理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1

8、4非法地址異常x86常見異常號(hào)系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí)，CPU通常通過(guò)異常號(hào)來(lái)反映具體的異常信息。以x86為例，常見的異常號(hào)如下表所示：第13頁(yè)，共48頁(yè)。14中斷是一種硬件機(jī)制，用于通知CPU“有異步事件發(fā)生”。中斷機(jī)制使CPU在事件發(fā)生時(shí)進(jìn)行處理，而不必連續(xù)查詢是否有事件發(fā)生。ReWorks采用中斷處理和任務(wù)的關(guān)聯(lián)機(jī)制，使主體的中斷處理任務(wù)可運(yùn)行于用戶空間。2.1外部事件響應(yīng)中斷/異常管理第14頁(yè)，共48頁(yè)。15中斷/異常管理作為其I/O處理的一部分。ISR 通常直接與一個(gè)或多個(gè)任務(wù)通信，這種通信的性質(zhì)通常是驅(qū)使一個(gè)任務(wù)運(yùn)行并處理中斷條件。這類似于任務(wù)與任務(wù)的通信或同步。但有兩點(diǎn)重要的差別。首先，中

9、斷的優(yōu)先級(jí)高于任務(wù)，即使ISR 發(fā)送一條消息和喚醒一個(gè)高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)使其就緒，ReWorks內(nèi)核仍然必須先返回到ISR，讓ISR完成。其次, ISR 通常是通信/同步源，它往往需要返回一個(gè)信號(hào)量，或者向任務(wù)發(fā)送一個(gè)消息或一個(gè)事件。ISR 很少會(huì)是通信匯點(diǎn)，它不能等待消息或事件。2.1中斷/異常概述第15頁(yè)，共48頁(yè)。16中斷服務(wù)程序（ISR）注意事項(xiàng)（1）ISR代碼盡量短；（2）不能調(diào)用引起系統(tǒng)阻塞的函數(shù)，如semTake、malloc、printf等；（3）鎖中斷時(shí)間應(yīng)盡量短，否則會(huì)引起中斷丟失;（4）避免在中斷服務(wù)程序中使用浮點(diǎn)指針操作;（5）可通過(guò)logMsg()或者輪詢輸出函數(shù)prin

10、tk打印調(diào)試信息;（6）不同中斷不要使用相同的優(yōu)先級(jí)。2.1外部事件響應(yīng)（續(xù)）中斷/異常管理第16頁(yè)，共48頁(yè)。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)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)。第17頁(yè)，共48頁(yè)。18任務(wù)管理單任務(wù)系統(tǒng)vs多任務(wù)系統(tǒng) 以一款具有播放歌曲、閱讀電子書

11、功能的多媒體電子設(shè)備為例，單任務(wù)系統(tǒng)中，兩種功能只能順序執(zhí)行，不能同時(shí)進(jìn)行；而多任務(wù)系統(tǒng)中，閱讀電子書的同時(shí)可以播放歌曲，兩個(gè)任務(wù)可以同時(shí)進(jìn)行。3.1 單任務(wù)系統(tǒng) 多任務(wù)系統(tǒng)概述第18頁(yè)，共48頁(yè)。19任務(wù)管理實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中多任務(wù)的劃分原則：（1）I/O原則：不同的外設(shè)執(zhí)行不同任務(wù)，CPU的操作快于I/O操作，如果將I/O操作串行將會(huì)浪費(fèi)CPU資源；（2）優(yōu)先級(jí)原則：不同優(yōu)先級(jí)處理不同的任務(wù)，對(duì)于突發(fā)事件的優(yōu)先級(jí)等價(jià)于事件的時(shí)間耗盡線，不同優(yōu)先級(jí)處理不同任務(wù)；（3）大量運(yùn)算：歸為一個(gè)任務(wù)； （4）功能耦合：歸為一個(gè)任務(wù)；（5）偶然耦合：歸為一個(gè)任務(wù)，舉例：f1()，f2()，f3()。早晨起床

12、以后，刷牙、洗臉、吃早飯之間并沒有必然的先后順序，但由于習(xí)慣一直是按這個(gè)順序做的；（6）頻率組合：對(duì)于周期時(shí)間，不同任務(wù)處理不同的頻率。 任務(wù)劃分原則3.1第19頁(yè)，共48頁(yè)。20任務(wù)管理任務(wù)的組成 一個(gè)堆棧，用于程序執(zhí)行時(shí)的局部變量存儲(chǔ)和程序調(diào)用傳送給程序的參數(shù) 一個(gè)TCB，用于操作系統(tǒng)控制，包括一個(gè)相關(guān)的名字、惟一的ID、優(yōu)先級(jí)、信號(hào)掩碼、堆棧、任務(wù)私有數(shù)據(jù)和相應(yīng)的任務(wù)例程，這些信息都記錄在由系統(tǒng)分配與維護(hù)的一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)任務(wù)控制塊中。 多個(gè)任務(wù)可以執(zhí)行相同的應(yīng)用執(zhí)行代碼提供任務(wù)創(chuàng)建、關(guān)閉、掛起、恢復(fù)以及獲取任務(wù)信息等操作接口；任務(wù)狀態(tài) 就緒、阻塞、運(yùn)行、掛起、僵死ReWorks任務(wù)的優(yōu)先級(jí)

13、：0255，0 最高，255最低。系統(tǒng)缺省的調(diào)度方法：基于優(yōu)先級(jí)調(diào)度，關(guān)閉輪轉(zhuǎn)調(diào)度。3.1任務(wù)基本概念第20頁(yè)，共48頁(yè)。213.1ReWorks系統(tǒng)任務(wù)ReWorks中的系統(tǒng)任務(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)管理第21頁(yè)，共48頁(yè)。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)031322556425464254接口ithread_

14、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_exit

15、pthread_join,pthread_killpthread_detachpthread_equalpthread_cancelpthread_testcancelpthread_setcancelstatepthread_setcanceltypepthread_setschedparampthread_getschedparampthread_cleanup_pushpthread_cleanup_poptaskSpawn，sptaskTcb,taskActivatetaskDelete,taskDeleteForcetaskLock,taskUnlocktaskPrioritySet

16、,taskPriorityGettaskSuspend, taskResumetaskSafe,taskUnsafetaskDelayPeriod，repeattaskRestart,taskIsReadytaskIsSuspendedtaskIdSelf,taskIdVerifytaskNameToId,taskName任務(wù)管理第22頁(yè)，共48頁(yè)。23任務(wù)管理ReWorks內(nèi)核缺省采用基于優(yōu)先級(jí)的搶占調(diào)度算法可選擇時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法以及先進(jìn)先出算法調(diào)度相同優(yōu)先級(jí)的任務(wù)；基于優(yōu)先級(jí)的搶占調(diào)度算法指任何時(shí)刻都嚴(yán)格按照高優(yōu)先級(jí)任務(wù)在處理器上運(yùn)行的原則進(jìn)行任務(wù)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)

17、的搶占調(diào)度第23頁(yè)，共48頁(yè)。24任務(wù)管理時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度：當(dāng)2個(gè)或2個(gè)以上任務(wù)有同樣的優(yōu)先級(jí)時(shí)，內(nèi)核允許一個(gè)任務(wù)運(yùn)行一段確定的時(shí)間后，切換到另外一個(gè)就緒態(tài)的任務(wù)。缺省系統(tǒng)關(guān)閉時(shí)間片輪轉(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)度3.1第24頁(yè)，共48頁(yè)。25任務(wù)管理任務(wù)在執(zhí)行過(guò)程中發(fā)生同步上下文切換任務(wù)自身發(fā)生阻塞、延時(shí)、掛起等狀態(tài)變化當(dāng)啟動(dòng)一個(gè)高優(yōu)先級(jí)任務(wù)時(shí)減低當(dāng)前任務(wù)的優(yōu)先級(jí)任務(wù)自行運(yùn)行完畢，退出執(zhí)行當(dāng)有中斷發(fā)生時(shí)發(fā)生異步上下文切換使得一個(gè)高優(yōu)先級(jí)任務(wù)準(zhǔn)備運(yùn)行掛起當(dāng)前的任務(wù)或減低其優(yōu)先級(jí)任務(wù)切換點(diǎn)3.1第25頁(yè)，共48頁(yè)。26任務(wù)管理代碼重入是指同一段代碼可以被多個(gè)任務(wù)同時(shí)調(diào)用訪問(wèn)重入代碼內(nèi)應(yīng)

18、該無(wú)全局變量以及靜態(tài)變量ReWorks使用以下的機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)重入動(dòng)態(tài)堆棧變量，即局部變量，每個(gè)任務(wù)在自己的堆棧中進(jìn)行操作資源共享機(jī)制，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于全局變量以及靜態(tài)變量的共享訪問(wèn)，主要包括鎖中斷、鎖任務(wù)、互斥信號(hào)量等任務(wù)變量，保存在任務(wù)的上下文中，每次上下文切換時(shí)保存變量值代碼重入3.1第26頁(yè)，共48頁(yè)。27任務(wù)管理每個(gè)任務(wù)使用一個(gè)全局整數(shù)來(lái)保存錯(cuò)誤標(biāo)識(shí)號(hào)程序發(fā)生錯(cuò)誤，可以設(shè)置相應(yīng)錯(cuò)誤號(hào)每個(gè)錯(cuò)誤號(hào)有定義的詳細(xì)錯(cuò)誤信息可以通過(guò)查詢錯(cuò)誤號(hào)可以進(jìn)行錯(cuò)誤的定位和診斷相關(guān)函數(shù)：設(shè)置錯(cuò)誤號(hào)errno_Set()、獲取錯(cuò)誤號(hào)errno_Get()、獲取錯(cuò)誤描述信息strerror用戶自定義錯(cuò)誤編碼任務(wù)錯(cuò)誤號(hào)3

19、.1第27頁(yè)，共48頁(yè)。28任務(wù)管理創(chuàng)建一個(gè)任務(wù)，ReWorks必須分配堆棧和TCB存儲(chǔ)空間初始化堆棧和TCB初始化上下文，將任務(wù)放到就緒隊(duì)列中uthread_create接口 u32uthread_create(char*name, void(*entry)(void*), void*argu, intstacksize, u32options, intpri);任務(wù)創(chuàng)建3.1第28頁(yè)，共48頁(yè)。2929任務(wù)管理任務(wù)創(chuàng)建3.1RE_FP_TASK指任務(wù)支持浮點(diǎn)運(yùn)算，RE_NO_STACK_FILL指創(chuàng)建任務(wù)堆棧時(shí)，任務(wù)堆棧不需要填寫0XEE，RE_NO_TIMESLICE指任務(wù)不支持時(shí)間片調(diào)

20、度。第29頁(yè)，共48頁(yè)。30實(shí)例描述：生產(chǎn)者-消費(fèi)者問(wèn)題一群生產(chǎn)者任務(wù)在生產(chǎn)消息，并將此消息提供給消費(fèi)者任務(wù)去消費(fèi)。為使生產(chǎn)者和消費(fèi)者能并發(fā)執(zhí)行，在它們之間設(shè)置一個(gè)具有N個(gè)緩沖區(qū)的緩沖池，生產(chǎn)者將生產(chǎn)的消息放入一個(gè)緩沖區(qū)，消費(fèi)者從一個(gè)緩沖區(qū)取得一個(gè)消息消費(fèi)。所有的生產(chǎn)者和消費(fèi)者任務(wù)都是以異步方式運(yùn)行，但它們之間必須保持同步。問(wèn)題的提出3.2任務(wù)通信第30頁(yè)，共48頁(yè)。31 當(dāng)生產(chǎn)者任務(wù)將生產(chǎn)的消息放到緩沖區(qū)后，要及時(shí)通知消費(fèi)者任務(wù)消費(fèi)消息，使得兩個(gè)任務(wù)同步，實(shí)現(xiàn)同步的機(jī)制主要有：信號(hào)量：生產(chǎn)者通過(guò)獲取和釋放二進(jìn)制信號(hào)量通知消費(fèi)者任務(wù)消費(fèi)消息。在多個(gè)任務(wù)需要同步情況下，可以通過(guò)計(jì)數(shù)信號(hào)量實(shí)現(xiàn)。事

21、件：生產(chǎn)者任務(wù)將消息放入緩沖區(qū)后，發(fā)送特定事件，消費(fèi)者任務(wù)接收到該事件后開始運(yùn)行。消息隊(duì)列：生產(chǎn)者任務(wù)將生產(chǎn)的消息放到指定消息隊(duì)列中，消費(fèi)者任務(wù)接收消息，實(shí)現(xiàn)任務(wù)同步。 同時(shí)，生產(chǎn)者任務(wù)和消費(fèi)者任務(wù)都會(huì)訪問(wèn)存放消息的緩沖區(qū)，為了保護(hù)緩沖區(qū)內(nèi)容，只能讓一個(gè)任務(wù)獨(dú)占該資源，可以通過(guò)以下機(jī)制實(shí)現(xiàn)：互斥信號(hào)量：特殊的二進(jìn)制信號(hào)量，它支持所有權(quán)、遞歸訪問(wèn)、任務(wù)刪除安全和一個(gè)或多個(gè)協(xié)議，以避免互斥固有的問(wèn)題。解決方法3.2任務(wù)通信第31頁(yè)，共48頁(yè)。32任務(wù)通信信號(hào)量是任務(wù)同步的最主要手段，在一定程度上亦可提供互斥功能。ReWorks下信號(hào)量被優(yōu)化，是能夠提供最快的任務(wù)間通信服務(wù)的機(jī)制。信號(hào)量分類二進(jìn)制信

22、號(hào)量：最快和常用的信號(hào)量，提供阻塞方式，用于實(shí)現(xiàn)同步或互斥；計(jì)數(shù)信號(hào)量：類似于二進(jìn)制信號(hào)量，記錄信號(hào)量被釋放的次數(shù)。適合于一個(gè)資源的多個(gè)實(shí)例需要保護(hù)的情況；互斥信號(hào)量：互斥量是保護(hù)臨界區(qū)資源、實(shí)現(xiàn)任務(wù)間互斥通信的主要手段。保護(hù)臨界區(qū)資源的主要措施鎖中斷鎖任務(wù)，禁止任務(wù)調(diào)度互斥信號(hào)量信號(hào)量3.2第32頁(yè)，共48頁(yè)。33任務(wù)通信消息隊(duì)列是應(yīng)用動(dòng)態(tài)創(chuàng)建的具有可變長(zhǎng)度的緩沖區(qū)。消息的長(zhǎng)度和存儲(chǔ)在其中的內(nèi)容都是用戶定義的，可以是實(shí)際的數(shù)據(jù)、指針或空。通過(guò)它，任務(wù)和ISR發(fā)送和接收消息，實(shí)現(xiàn)帶數(shù)據(jù)的通信和同步。消息隊(duì)列是系統(tǒng)管理的機(jī)構(gòu)。隊(duì)列允許任務(wù)傳遞可變長(zhǎng)的消息?？墒褂藐?duì)列進(jìn)行幾個(gè)同種資源的互斥訪問(wèn)。隊(duì)

23、列的長(zhǎng)度相當(dāng)于資源的數(shù)目，它決定了有多少個(gè)任務(wù)能夠同時(shí)使用該資源。消息隊(duì)列ReWorks的消息隊(duì)列3.2第33頁(yè)，共48頁(yè)。34任務(wù)通信reworks內(nèi)核提供一個(gè)特殊的寄存器作為每個(gè)任務(wù)控制塊的一部分，即事件（event）寄存器。它是一個(gè)屬于任務(wù)的對(duì)象，并由一組跟蹤指定 事件值的二進(jìn)制值事件標(biāo)志組成。事件寄存器的長(zhǎng)度為32bit，寄存器中每一位作為二進(jìn)制標(biāo)志（事件標(biāo)志），并可以被設(shè)置或 刪除。事件沒有等待隊(duì)列，每個(gè)事件只針對(duì)特定任務(wù)；事件接口：（1）發(fā)送事件 u32 event_send(u32 id, u32 event_in);（2）接收事件 u32 event_recv( u32 eve

24、nt_in,u32 option_set,u32 ticks,u32 *event_out)；事件3.2第34頁(yè)，共48頁(yè)。35任務(wù)通信編程實(shí)例事件（續(xù)）事件（續(xù)）void task1() /*發(fā)送事件給指定任務(wù)*/event_send(task_id,OS_EVENT1);void task2()/*接收事件任務(wù)*/ /*接收指定事件*/event_recv(OS_EVENT1,OS_ANY_EVENT,NO_TIMEOUT,&events);/*如果接收到指定事件時(shí)，任務(wù)進(jìn)入就緒狀態(tài)，否則，繼續(xù)等待*/3.2第35頁(yè)，共48頁(yè)。36任務(wù)通信信號(hào)是所謂的軟件中斷，在系統(tǒng)里經(jīng)由一些軟件的執(zhí)行而

25、產(chǎn)生。例如，在shell中執(zhí)行ctrl-c操作可以終止shell里某個(gè)操作的執(zhí)行。信號(hào)3.2第36頁(yè)，共48頁(yè)。37371、當(dāng)任務(wù)處于阻塞狀態(tài)時(shí)收到信號(hào)；2、任務(wù)離開阻塞隊(duì)列，進(jìn)入就緒隊(duì)列，準(zhǔn)備運(yùn)行；3、當(dāng)任務(wù)成為就緒隊(duì)列中的最高優(yōu)先級(jí)任務(wù)時(shí)，執(zhí)行信號(hào)處理程序；4、信號(hào)處理程序執(zhí)行完后，任務(wù)返回阻塞狀態(tài)，保持原始超時(shí)信息不變。信號(hào)處理流程阻塞隊(duì)列就緒隊(duì)列運(yùn)行事件處理程序任務(wù)通信3.2第37頁(yè)，共48頁(yè)。38任務(wù)通信3.238信號(hào)不適合于實(shí)現(xiàn)普通的任務(wù)間通信信號(hào)處理程序的優(yōu)先級(jí)太高，會(huì)阻塞其他任務(wù)的執(zhí)行打斷了任務(wù)的正常執(zhí)行順序。最好創(chuàng)建兩個(gè)任務(wù)，而不是在一個(gè)任務(wù)中通過(guò)信號(hào)控制可能導(dǎo)致任務(wù)的重入問(wèn)

26、題：例如，運(yùn)行信號(hào)服務(wù)程序的任務(wù)和運(yùn)行正常代碼的相同任務(wù)可以用于告訴一個(gè)任務(wù)將其自身關(guān)閉信號(hào)使用注意事項(xiàng)第38頁(yè)，共48頁(yè)。39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)。第39頁(yè)，共48頁(yè)。40ReWorks內(nèi)存地址分布結(jié)構(gòu)(x86)4.1內(nèi)存管理第40頁(yè)，共48頁(yè)。41MMU內(nèi)存管理 MMU功能