OSEK操作系統(tǒng)-課件

OSEK操作系統(tǒng)2.23中文版1精選課件一致性階層為了使osek操作系統(tǒng)能在不同ECU上運(yùn)行，定義了四個(gè)復(fù)合類，即一致性階層BCC1,BCC2,ECC1,ECC2.每一個(gè)類包含一個(gè)特殊的操作特性，代表一類應(yīng)用系統(tǒng)的需求，也包含了這些操作系統(tǒng)所包含的硬件系統(tǒng)。BCC1,BCC2ECC1,ECC22精選課件任務(wù)Basictask無(wú)等待狀態(tài)，優(yōu)點(diǎn)基于運(yùn)行時(shí)間對(duì)ram有一個(gè)適度的請(qǐng)求。Extendedtask的優(yōu)點(diǎn)是他可以在一個(gè)任務(wù)內(nèi)掌握工作的一致性，沒(méi)有同步激活的麻煩，當(dāng)現(xiàn)有信息作進(jìn)一步處理有缺失，可以切換到等待狀態(tài)。3精選課件Basictask的狀態(tài)轉(zhuǎn)換Running運(yùn)行Suspended暫停Ready就緒Termint（中止）Activate（激活）Preempt（）Start（開(kāi)始）4精選課件ExtendedtaskRunning（運(yùn)行）Suspended暫停Waiting（等待）Ready（就緒）waitreleaseActivate（激活）Terminate（中止）startpreempt5精選課件任務(wù)切換和調(diào)動(dòng)切換機(jī)制調(diào)度程序是一種內(nèi)部資源調(diào)度程序決定哪些任務(wù)被啟動(dòng)，觸發(fā)必須的操作系統(tǒng)內(nèi)部活動(dòng)優(yōu)先級(jí)靜態(tài)定義。0為最低，大數(shù)字為高的優(yōu)先級(jí)。不支持動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)的管理。相同優(yōu)先級(jí)的任務(wù)時(shí)基于排序被啟動(dòng)，因此等待狀態(tài)不會(huì)堵塞以后的相同優(yōu)先級(jí)。6精選課件調(diào)度步驟查找所有準(zhǔn)備/運(yùn)行狀態(tài)的tasks從查找好的任務(wù)設(shè)置中，調(diào)度基于最高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)同上，找最后的任務(wù)。。。。。開(kāi)發(fā)人員通過(guò)task的屬性配置任務(wù)優(yōu)先次序和分配搶占性來(lái)確定任務(wù)執(zhí)行順序。7精選課件調(diào)度策略全搶占式

非搶占式定義Tasks組（搶與非搶并存）混合搶占式調(diào)度8精選課件應(yīng)用模式應(yīng)用模式的設(shè)計(jì)是為了讓一個(gè)osek操作系統(tǒng)根據(jù)不同的應(yīng)用模式來(lái)運(yùn)行。最低數(shù)量支持的應(yīng)用模式是一，僅作為運(yùn)作模式，各模式之間是相互排斥的，應(yīng)用模式范圍若相同的功能被重復(fù)使用，建議在不同模式分享任務(wù)/中斷/時(shí)鐘啟動(dòng)性能應(yīng)用模式支持9精選課件中斷處理ISR分類1不使用操作系統(tǒng)的服務(wù)完成后處理程序繼續(xù)運(yùn)行被中斷停止的命令如中斷不會(huì)影響task的管理開(kāi)銷最少ISR分類2操作系統(tǒng)提供一個(gè)isr框架為專用用戶程序準(zhǔn)備一個(gè)運(yùn)行時(shí)環(huán)境系統(tǒng)創(chuàng)建時(shí)，用戶程序被分配給中斷10精選課件中斷處理(哪個(gè)優(yōu)先級(jí)高)Categoy1{codewithoutanyAPIcalls}在中斷內(nèi)調(diào)度不會(huì)發(fā)生，若一個(gè)任務(wù)被中斷且沒(méi)有其他中斷被激活，重調(diào)度會(huì)在類型二之后被執(zhí)行。Categoy2{codewithAPIcalls}最多數(shù)量的中斷優(yōu)先取決于控制器以及執(zhí)行。中斷調(diào)度時(shí)基于硬件的，并沒(méi)有在osek里描述。11精選課件可屏蔽中斷函數(shù)Osek提供快速函數(shù)可以無(wú)效所有的中斷EnableallinterruptsDisableallinterrupts

ResumeallableallinterruptsSuspendallinterrupts類型2Resumeosinterruptssuspendosinterrupts12精選課件

事件機(jī)制是一個(gè)同步的方法僅僅提供給擴(kuò)展任務(wù)task的初始狀態(tài)改變和從等待狀態(tài)改變13精選課件搶占式調(diào)度表（任務(wù)一為高優(yōu)先級(jí)）14精選課件非搶先式調(diào)度過(guò)程（任務(wù)一為高優(yōu)先級(jí)）15精選課件資源管理用來(lái)協(xié)調(diào)不同優(yōu)先級(jí)不同任務(wù)的資源共享，如管理授權(quán)，按排次序，內(nèi)存或硬件范圍。對(duì)所有的一致性階層資源管理時(shí)強(qiáng)制性的?？梢杂羞x擇和的擴(kuò)大調(diào)整并行訪問(wèn)的任務(wù)和中斷服務(wù)程序。16精選課件資源管理保證2個(gè)task在同一時(shí)間里不能同時(shí)占有同樣的資源不可以發(fā)生優(yōu)先倒置在資源使用時(shí)不能發(fā)生死鎖絕不再waiting狀態(tài)下訪問(wèn)資源如果資源擴(kuò)展到中斷級(jí)別它應(yīng)附帶保證：兩個(gè)任務(wù)或是中斷處理程序不能呢個(gè)同時(shí)使用相同的資源。17精選課件如果資源擴(kuò)展到中斷級(jí)別它應(yīng)附帶保證。

如果資源擴(kuò)展到中斷級(jí)別它應(yīng)附帶保證：兩個(gè)任務(wù)或是中斷處理程序不能呢個(gè)同時(shí)使用相同的資源。18精選課件

訪問(wèn)資源的行為

Osek規(guī)范嚴(yán)格靜止嵌套訪問(wèn)統(tǒng)一資源。如嵌套訪問(wèn)時(shí)需要的，這里建議使用第二個(gè)同第一個(gè)有同樣行為的資源。Oil語(yǔ)言支持同樣行為的資源定義19精選課件8.2使用資源時(shí)的限制當(dāng)資源被占用時(shí)，不能調(diào)用terminatetask，Chaintask，schedule，waitevent。中斷服務(wù)程序?qū)⒉槐煌瓿?。在一個(gè)task占用多個(gè)資源的情況里，用戶不得不需要和使用lifo的方法釋放資源。20精選課件優(yōu)先反轉(zhuǎn)的解釋低優(yōu)先級(jí)的任務(wù)延遲了高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)的執(zhí)行。Osek的一優(yōu)先限度規(guī)范避免了優(yōu)先反轉(zhuǎn)。21精選課件死鎖22精選課件天花板優(yōu)先級(jí)為了避免死鎖osek需要下面的行為：1系統(tǒng)創(chuàng)建時(shí)，每個(gè)資源的天花板協(xié)議被靜態(tài)分配，最高優(yōu)先上限必須至少高于訪問(wèn)這個(gè)資源或鏈接這個(gè)資源的所有的任務(wù)，這個(gè)優(yōu)先級(jí)必須低于所有不訪問(wèn)這個(gè)資源的任務(wù)，而且大于所有訪問(wèn)這個(gè)資源的任務(wù)。2如果任務(wù)需要一個(gè)資源，并且目前的優(yōu)先低于天花板優(yōu)先的資源，那么task的優(yōu)先將提高到天花板優(yōu)先的資源的級(jí)別3如果task釋放這個(gè)資源，task的優(yōu)先級(jí)恢復(fù)到在需求資源是動(dòng)態(tài)分配優(yōu)先級(jí)前的優(yōu)先級(jí)。優(yōu)先級(jí)天花板有可能延遲優(yōu)先級(jí)相同的或是低于資源優(yōu)先級(jí)的task，這個(gè)延遲最大的延遲時(shí)間是被任何低優(yōu)先級(jí)task占用資源的時(shí)間。23精選課件天花板優(yōu)先級(jí)圖示(高到低1-4)24精選課件天花板優(yōu)先協(xié)議對(duì)中斷的擴(kuò)展25精選課件警報(bào)計(jì)數(shù)器alarm管理26精選課件警報(bào)AlarmsOsek操作系統(tǒng)提供一個(gè)為處理反復(fù)時(shí)間的任務(wù)。如事件可能為時(shí)間的例子提供中斷和調(diào)節(jié)間隔。系統(tǒng)提供兩態(tài)定義處理這樣的時(shí)間，往復(fù)的時(shí)間通過(guò)使用專用的計(jì)算器實(shí)現(xiàn)?；谟?jì)數(shù)器，對(duì)于應(yīng)用軟件osek操作系統(tǒng)提供alarm機(jī)制。27精選課件計(jì)數(shù)器通過(guò)一個(gè)計(jì)數(shù)值實(shí)現(xiàn)，在ticks內(nèi)被實(shí)現(xiàn)，有些計(jì)算值時(shí)特殊常數(shù)。提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)api直接操作計(jì)數(shù)器仔細(xì)照顧管理alarms的必須的行為，什么時(shí)候計(jì)算器前進(jìn)和金額如何前進(jìn)。至少提供一個(gè)從硬件時(shí)鐘繼承的計(jì)數(shù)器。28精選課件ALARM管理當(dāng)alarm超時(shí)時(shí)，設(shè)置時(shí)間或是條用一個(gè)alarm的call-back程序Alarm既可以被定義為單個(gè)的，也可以是循環(huán)的。另外os提供的服務(wù)可以取消alarm也可以得到alarm當(dāng)前的狀態(tài)。一個(gè)alarm可以被多個(gè)alarm使用一個(gè)alarm是在系統(tǒng)創(chuàng)建時(shí)靜態(tài)分配的在alarm超時(shí)和循環(huán)alarm的周期，計(jì)數(shù)器的值時(shí)動(dòng)態(tài)參數(shù)。Alarm-callback程序既沒(méi)有參數(shù)也沒(méi)有返回值。29精選課件Alarmcallback的格式ALARMCALLBACK(AlarmCallbackroutlinename)30精選課件例子

ALARMCALLBACK(brakepedalstroke){/*doapplicationprocessing*/}31精選課件消息為了分裝osek的實(shí)現(xiàn)，提供內(nèi)部處理器通訊的消息處理。更多細(xì)節(jié)參考o(jì)sekcom規(guī)范32精選課件錯(cuò)誤管理，追蹤和調(diào)試鉤子程序出錯(cuò)管理系統(tǒng)啟動(dòng)系統(tǒng)關(guān)閉調(diào)試33精選課件鉤子程序操作系統(tǒng)提供鉤子程序來(lái)允許用戶在os內(nèi)部定義動(dòng)作程序如下：1在一個(gè)取決與操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的特殊背景里，被操作系統(tǒng)調(diào)用2比所有的tasks優(yōu)先級(jí)高3不會(huì)被category2的中斷程序打斷4操作系統(tǒng)的一部分5被用戶定義的功能實(shí)現(xiàn)6標(biāo)注接口，但在功能功能上不標(biāo)準(zhǔn)化，鉤子程序是不可移植的。7僅僅允許通過(guò)api的函數(shù)的子集8強(qiáng)制性的，但是通過(guò)oil配置34精選課件鉤子程序的使用1系統(tǒng)啟動(dòng)startuphook在操作系統(tǒng)啟動(dòng)后并且在調(diào)度程序運(yùn)行前被調(diào)用。2系統(tǒng)關(guān)閉：當(dāng)系統(tǒng)被應(yīng)用或是操作系統(tǒng)出錯(cuò)要求關(guān)閉時(shí)被調(diào)用。3追蹤或是基于用戶定義的外部切換的調(diào)試應(yīng)用4出錯(cuò)管理35精選課件出錯(cuò)管理兩種不同類型的錯(cuò)誤：

應(yīng)用錯(cuò)誤：系統(tǒng)不能執(zhí)行需要服務(wù)修正，但是假定他的內(nèi)部數(shù)據(jù)時(shí)正確的。這種情況下，集中錯(cuò)誤處理被調(diào)用。

嚴(yán)重錯(cuò)誤：操作系統(tǒng)不能修正它的內(nèi)部數(shù)據(jù)，這種情況下，操作系統(tǒng)調(diào)用關(guān)閉中央系統(tǒng)。所有這些錯(cuò)誤服務(wù)通過(guò)描述錯(cuò)誤的參數(shù)被分配。36精選課件錯(cuò)誤鉤子程序如果系統(tǒng)服務(wù)返回的狀態(tài)不是e_ok錯(cuò)誤鉤子程序被調(diào)用，注意鉤子程序不會(huì)被重復(fù)調(diào)用37精選課件系統(tǒng)啟動(dòng)系統(tǒng)提供一個(gè)初始化的標(biāo)準(zhǔn)方法，須清晰的定義硬件初始化的接口。在osekos和osektimeos共存的情況里，osektime的初始化總是第一位的并且osek剩下部分的初始化將在osektime進(jìn)入idle循環(huán)后被執(zhí)行。38精選課件系統(tǒng)關(guān)閉

系統(tǒng)提供一個(gè)服務(wù)以便關(guān)閉操作系統(tǒng)，shutdownOS,當(dāng)shutdownos被