LiteOS之任务管理

本文详细介绍了LiteOS的任务管理机制,包括任务的调度方式、优先级分配、时间片轮转、中断处理、互斥锁与信号量的实现,以及任务上下文切换和堆栈操作。在LiteOS中,任务按优先级抢占并辅以时间片调度,中断处理涉及多个寄存器,如PRIMASK和FAULTMASK。任务优先级用0-31表示,高优先级任务优先执行。时间片基于Tick中断处理,而互斥锁和信号量通过PV操作实现。任务上下文切换在PendSV中断服务程序中完成,堆栈管理则涉及到MSP和PSP的选择。

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LiteOS的任务是调度执行的最小单元,主要按照优先级抢占,辅以时间片轮转的方式进行调度。任务的操作和维护保护创建、删除、调用、挂起、恢复、切换、sleep等等。任务间的交互可以通过消息或事件进行,同时支持使用互斥锁MUX或信号量semphore来进行活动的互斥同步。任务可以分为不同的优先级,优先级用0-31表示,其中0为最高优先级。
系统的启动
理解上从vendor.s文件__vector_table开始运行,首先初始化MSP的地址,然后调用Reset_Handler函数,在reset函数中跳转__iar_program_start,然后进入main函数,没有找到__iar_program_start具体的说明?在main函数中进行了内存、任务等初始化,随后启动系统任务开始调度。
vendor.s只是系统刚启动时运行,而对于中断向量函数表,在初始化时配置OS_NVIC_VTOR寄存器进行重新定位。
关于中断
在CortexM4上存在256中断号,支持多个优先级配置,16-255为可配置的IRQ,0-15依次分别为
### LiteOS 内核任务管理实现方式 LiteOS 是一款轻量级操作系统,适用于资源受限设备。其任务管理系统支持多任务调度任务创建与销毁等功能。 #### 任务创建与销毁 在 LiteOS 中,通过 `osal_task_create` 函数可以创建新任务[^2]: ```c int osal_task_create( const char *name, /* Task name */ int (*task_entry)(void *args),/* Entry function of the task */ void *args, /* Arguments passed to entry function */ int stack_size, /* Stack size allocated for this task */ void *stack, /* Pointer to preallocated stack or NULL */ int prior /* Priority level assigned to this task */ ); ``` 此函数用于定义一个新的任务实例,并指定该任务的入口函数、参数以及栈大小等属性。当再需要某项任务时,则可通过调用 `osal_task_kill` 来终止它。如果希望当前正在运行的任务主动结束自己而被其他地方再次激活的话,则应该使用 `osal_task_exit` 方法来自行退出。 #### 任务转换 为了使系统能够灵活响应同类型的事件,在 LiteOS 下还可以让特定条件满足之后再继续执行某些操作。例如,可以让一个处于等待状中的任务经过一段时间延迟后再重新获得CPU使用权,这可以通过调用 `osal_task_sleep(ms)` 实现,其中 `ms` 表示要休眠的时间长度(单位为毫秒)。另外一种情况是在接收到外部信号后才允许继续往下走,这时就需要利用到信号量机制了。比如,在 ExampleSemTask1 完成工作后的400 Tick 后会触发另一个名为 ExampleSem 的任务去释放之前占用着的一个信号量对象,从而使得原本因为请求到这个资源而挂起的那个进程得以恢复正常运转[^3]。 #### 调度器原理 LiteOS 支持两种基本的调度策略:先来先服务 (FIFO) 和轮转法 (Round Robin),即 RR 。这两种方法都属于非抢占型调度模式下的具体表现形式之一。相比之下,Linux CFS 更加复杂也更注重整体效率上的优化,仅区分出了常规级别和实时级别的差异对待原则,而且还在内部引入了一套基于虚拟运行时间的概念来进行更加精细地控制各个线程之间的竞争关系[^1]。然而对于很多嵌入式应用场景来说,简单的 FIFO 或者 RR 已经足够胜任日常需求了。 #### 事件通知机制 除了上述提到的基础功能外,LiteOS 还提供了事件驱动模型以便于开发者构建交互性强的应用程序逻辑结构。举例而言,假设存在两个独立运作但又相互关联的工作单元 A 和 B ,那么就可以借助 OS 提供的相关 API 让前者向后者发送消息告知发生了什么事情,进而促使接收方做出相应的反应动作。如下面这段描述所示:“Example_TaskEntry 将事件码 0x00000001 发送给目标 Example_Event 导致两者之间产生了上下文切换。” 此过程涉及到的具体细节可能包括但限于设置标志位、检查队列状况等等[^5]。
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