嵌入式-老费，一个分享专业嵌入式知识的blog

【 声明：版权所有，欢迎转载，请勿用于商业用途。  联系信箱：feixiaoxing @163.com】    操作系统是很多人每天必须打交道的东西，因为在你打开电脑的一刹那，随着bios自检结束，你的windows系统已经开始运行了。如果问大家操作系统是什么？可能有的人会说操作系统就是windows，就是那些可以放大、缩小、移动的窗口。对曾经是计算机专业的朋友来说，这个答案还要稍微复杂一

【 声明：版权所有，欢迎转载，请勿用于商业用途。  联系信箱：feixiaoxing @163.com】       今天下午打开邮箱，打开rawos作者给我发的邮件，甚是惊喜。感谢他对我的支持，因为自己阅读过很多os的代码，包括ucos、rtthread、vxWorks、linux等等，所以阅读rawos对于我来说不算特别辛苦的事情。除了某些细节之外，我对整个系统的设计还算得上是比较了解的，所以

【 声明：版权所有，欢迎转载，请勿用于商业用途。  联系信箱：feixiaoxing @163.com】      之前因为工作的原因，操作系统这块一直没有继续写下去。一方面是自己没有这方面的经历，另外一方面就是操作系统比较复杂和琐碎，调试起来比较麻烦。目前在实际项目中，使用的实时操作系统很多，很多国内的朋友也写过操作系统，有些项目现在还在维护和修改中，这是十分难得的。就我知道和熟悉的就有三个系统

【 声明：版权所有，欢迎转载，请勿用于商业用途。  联系信箱：feixiaoxing @163.com】          延时操作是操作系统中经常遇到的一种情形。延时的原因很多，有的时候是为了等待外设芯片处理结束，有的时候是为了暂时释放cpu的使用权，有的就是为了希望在一段时间获取资源，如果没法在单位时间内获取，放弃等待。但是不管怎么说，延时都是操作系统必不可少的一个工作。下面我们就看看延时是怎

【 声明：版权所有，欢迎转载，请勿用于商业用途。  联系信箱：feixiaoxing @163.com】         关于定时器的内容，其实我们之前也讨论过，也书写过相应的代码，但是表达得比较晦涩，效率也比较低。所以我们这里重新再讲一下定时器的相关代码，看看嵌入式系统中的定时器是怎么实现的。在我们之前讨论线程延时的时候就使用hash的方法，将不同的线程归类到不同的延时队列当中，并且按照时间长短

【 声明：版权所有，欢迎转载，请勿用于商业用途。  联系信箱：feixiaoxing @163.com】     在很多操作系统的书上，其实互斥和同步是放在一起进行介绍的。互斥，比较简单，就是对某一份资源或者几份资源进行抢占获取。而同步是什么意思呢，就是某一个线程等待另外一个线程的通知，只有收到了通知，它才会去干某些事情。     通常情况下，如果是抢占的话，那么两个人使用的必须是同一个锁，而同步

【 声明：版权所有，欢迎转载，请勿用于商业用途。  联系信箱：feixiaoxing @163.com】      从第一篇的os博客以来，谈了很多内容，有中断、切换、调度、内存、互斥和延时等等，但是线程的状态却没有涉及到，今天我们要好好说一说。说到线程的状态，按照一般的说法，主要包括就绪、延时、阻塞、阻塞超时四个状态。如果线程没有死亡的话，那么这几个状态也够用了，但是我们后来发现可能需要对某些线

【 声明：版权所有，欢迎转载，请勿用于商业用途。  联系信箱：feixiaoxing @163.com】       消息队列是线程交互的一种方法，任务可以通过消息队列来实现数据的沟通和交换。在嵌入式系统上，这可以说这是用的最多的一种方法。通过消息队列，无论是发送者，还是接受者都可以循环地处理各种消息。而我们知道，存储消息最好的方式就是循环队列，如果消息已满，那么发送者可以把自己pend到等待队列

【 声明：版权所有，欢迎转载，请勿用于商业用途。 联系信箱：feixiaoxing @163.com】 内存池设计是嵌入式系统的一个重要环节，之前我们也讨论过相关的内容。但是，看了rawos的代码之后，我觉得rawos的内存池设计更有特点。整个内存池的设计非常健壮，不但考虑了字节对齐的问题，而且还引入了等待调度机制，这是我所没有想到的。所以，在此我很愿意和大家分享这份优秀的代码。闲话

【 声明：版权所有，欢迎转载，请勿用于商业用途。  联系信箱：feixiaoxing @163.com】      之前我自己也写过基于链表的内存分配算法，但是看了rawos的内存分配算法，还是感觉rawos写的要更好些。大家都知道，链表内存分配就是从链表中快速找到最合适的内存块分配给用户线程。因为这种分配是随机的，所以一般来说内存碎片是不可避免的。但是，我们在编写代码的时候还是应该注意内存合并的

【 声明：版权所有，欢迎转载，请勿用于商业用途。  联系信箱：feixiaoxing @163.com】      之前在和rawos作者的闲聊中，rawos作者认为实时操作系统中最大的特色就是互斥量的问题。一开始，我对这个看法其实是有保留意见的，直到我看到了修改优先级的相关代码，才开始对作者的看法有了很大的认同感。实话说，在嵌入式实时系统中修改优先级是一个很复杂的事情，为什么呢，因为这其中涉及到

【 声明：版权所有，欢迎转载，请勿用于商业用途。 联系信箱：feixiaoxing @163.com】 很多朋友都喜欢嵌入式操作系统的内容，但是如何实现和仿真这样一个系统一直是困扰我们的难题。现在郑重推荐一下raw-os系统，在我们的博客当中也多次提到了这个代码，希望大家可以多多阅读，不断加深对os的认识。如果有可能，大家可以到http://ishare.iask.sina.com.cn/......

【 声明：版权所有，欢迎转载，请勿用于商业用途。  联系信箱：feixiaoxing @163.com】     和很多通用的操作系统相比， 实时操作系统有自己的一个特点，那就是实时调度。通用操作系统的线程优先级一般是可以变化的，而实时系统的线程优先级却是不变的。之所以这么设计，是为了保证高优先级的任务在第一时间获得调度，这样才能保证调度的实时性。因为实时系统是严格按照优先级搞定调度的，所以不管什

【 声明：版权所有，欢迎转载，请勿用于商业用途。  联系信箱：feixiaoxing @163.com】      前面我们说到了基于链表的内存分配算法。但是之前我们也说过，其实内存分配一般有三个原则，最快、最优和最差。最快比较好理解，就是寻找到合适的节点就立即分配内存，我们在前面一篇博客采用的就是这个方法。最优呢，就是寻找可以满足当前内存分配的最小节点，这样不会有很大的浪费，但是有可能会产生碎片

【 声明：版权所有，欢迎转载，请勿用于商业用途。  联系信箱：feixiaoxing @163.com】      固定内存方式是最简单的方法，也是最容易想到的方法。所谓的固定内存，就是所有分配的内存单元都是一致的。不管你申请的内存大小是多少，它都有一个最小的内存。因此，你申请的内存都会转化为单元内存的倍数。所以，算法会根据申请的内存计算出一个合适的申请内存，int get_best_fit_si

【 声明：版权所有，欢迎转载，请勿用于商业用途。  联系信箱：feixiaoxing @163.com】    在我个人看来，中断是cpu最重要的特色。从某种意义上来说，没有中断就没有嵌入式操作系统。一旦你明白了中断的真正含义，你对操作系统的了解就算真正入门了。什么是中断呢？我们可以看看单片机下面是怎么做的。#include sbit LED = P1 ^ 6;unsigne

【 声明：版权所有，欢迎转载，请勿用于商业用途。  联系信箱：feixiaoxing @163.com】    cpu是数字处理系统中的一个重要环节。在我看来，单片机、微处理器、dsp都可以称作是cpu，只是它们的侧重点有所不同罢了。具体来说，传统意义上的单片机更偏重于嵌入式的计算，比如说我们经常使用的51、avr、arm芯片中不仅仅含有了运算和控制功能，它还涵盖了定时器、串口、并口、

【 声明：版权所有，欢迎转载，请勿用于商业用途。  联系信箱：feixiaoxing @163.com】    不管是什么样的嵌入式cpu，它必然有自己的访问地址空间。至于这个具体的访问空间是什么，那cpu就不知道了。它可以是ram，当然也可以是flash、uart、ide、i2c等。当然cpu不仅需要地址总线，它还需要数据总线和控制总线。这三个总线的目的都非常明确，控制总线主要是为了

【 声明：版权所有，欢迎转载，请勿用于商业用途。  联系信箱：feixiaoxing @163.com】    在嵌入式操作系统中，最难模仿的是系统中断的问题。在windows下面，这是没有办法的事情。但是在linux下面，却有一个非常便利的条件，那就是linux的信号处理。因为用户程序处理的时候，signal的处理和用户线程的处理堆栈是一致的，这和中断是完全吻合的。所以，如果你需要关闭中断，可以

【 声明：版权所有，欢迎转载，请勿用于商业用途。  联系信箱：feixiaoxing @163.com】    在操作系统中，线程切换是很重要的一个环节。如果没有线程的切换，我们如何才能实现多线程的并发运行呢？既然要实现切换，那么一方面，我们需要对原来的寄存器进行保存，另外一方面我们还要压入新堆栈的寄存器，这样才能实现线程切换的效果。在x86下面，因为切换线程的ip地址是固定的，所以切换所需要的寄

【 声明：版权所有，欢迎转载，请勿用于商业用途。  联系信箱：feixiaoxing @163.com】    虽然写操作系统的博客要比写普通的技术点要麻烦一些，但是心中还是挺开心的。一方面，通过几行代码就可以说明一些问题，把理论实践化，这本身就很具有挑战性；另外一方面还锻炼自己的沟通能力，让更多的人明白你的想法，认可你的想法。    其实，通过上面一篇博客，我们就已经清楚任务的创建是怎么一回事，

【 声明：版权所有，欢迎转载，请勿用于商业用途。  联系信箱：feixiaoxing @163.com】     之前我们也谈到了线程创建，基本上简单的系统就可以跑起来了，但是还没有到多线程运行的地步。所以，我们下面试图所要做的工作就是创建更多的线程，让更多的线程运行起来。为了做好这一点，首先我们需要对task_init重新修整一下，void task_init(int index, UINT32

【 声明：版权所有，欢迎转载，请勿用于商业用途。  联系信箱：feixiaoxing @163.com】    相比较其他调度算法而言，时间片的轮转更多的注重公平性。但是，任务与任务之间也是有先后之分的，有的任务我们希望多安排一些时间片，而有的任务我们则希望少安排一些时间片。比较说，如果我们在上网的话，我们就希望上网的操作响应的更快一些；如果我们在进行GUI操作，我们当然就希望图形响应更快一些。这

【 声明：版权所有，欢迎转载，请勿用于商业用途。  联系信箱：feixiaoxing @163.com】     很长一段时间，我个人对头文件的功能了解得不是很明白。虽然在平时的开发中，对于头文件也没有犯过什么大的错误，但是总觉得对头文件这块理解得不是很透彻。所以趁着这次嵌入式开发的机会，好好对头文件这部分的内容进行了分析和总结。下面我们主要从两个方面对头文件进行分析，即头文件是做什么的，头文件编

【 声明：版权所有，欢迎转载，请勿用于商业用途。  联系信箱：feixiaoxing @163.com】        内存分配是操作系统必须面对的一个环节，除非这个系统本身不需要内存安排，所有业务可以通过全局数据和堆栈搞定。内存分配其实不困难，但是由内存引申出来的东西就比较复杂了。早前没有MMU，系统本身的空间和用户空间没有优先级之分，所以不同的程序之间的内存都是共享的，相互影响也是不可避免的。

【 声明：版权所有，欢迎转载，请勿用于商业用途。  联系信箱：feixiaoxing @163.com】    上面的一篇博客说到了优先级调度，但是那个优先级调度算法比较极端。打个比方说，现在王先生有三个小孩，分别是老大、老二、老三。假设现在到了饭点，王先生需要给三个小孩喂饭。此时如果是时间片轮转的话，那么就是绝对公平，王先生每人一口不停地进行喂饭。如果是优先级调度，那么王先生首先自己有一个优先级

【 声明：版权所有，欢迎转载，请勿用于商业用途。  联系信箱：feixiaoxing @163.com】     链接节点的内存分配方法，其实就是一种按需分配的内存分配方法。简单一点说，就是你需要多少内存，我就给你多少内存。当然，为了把分配的内存都连起来，我们还需要对分配节点进行管理记录。就比如下面这个数据结构，typedef struct _MNG_NODE{ struct _MN

【 声明：版权所有，欢迎转载，请勿用于商业用途。  联系信箱：feixiaoxing @163.com】     在编写我们的操作系统之前，我们需要明确一些事情。比如说，这个系统的运行环境是什么？怎么编译？基本中断环境是什么？上下文怎么切换？准备实现那些内容？基本数据类型是什么？等等。（1）你的嵌入式操作系统准备叫什么名称？运行环境是什么？可以在实际环境上面运行吗？    我们准备把这个嵌入式操作