m0_47462420的博客

对于反复出现的事件的处理，例如周期事件，或处理在特定时间点触发的事件，需要OS提供一种定时机制。对此，OSEK提供了一个两阶段的概念来实现，周期性事件被同步注册到一个计数器（），在此基础上OS向应用提供定时器机制（

资源被占用时，不可调用一些系统接口（如TerminateTask，ChainTask， Schedule，WaitEvent等）的限制，并不适用于内部资源，毕竟内部资源就是在这些系统接口调用中处理的。然而，所有的标准资源都必须在内部资源别释放之前被释放，谁第一个来，谁最后一个走。

事件（event）作为OSEK的OS对象，主要用于拓展任务的同步，即使得拓展任务进入或离开等待状态（waiting state)。更直白来说，事件可以用于唤醒等待状态的任务，使之进入就绪态，或者使得当前任务进入等待状态。显然，前者可以通过系统接口来实现，而后者则是通过来实现。

如图1所示，OSEK将中断服务函数（Interrupt Service Routine，ISR）分为两类：① 一类中断服务函数(ISR category 1)该类ISR不会使用OS提供的系统服务（不包括那些中断使能除能的相关接口，毕竟OS只是封了层皮，本质上还是调用MCU提供的指令接口，一般是通过修改一些中断屏蔽寄存器来实现），中断处理完成后会返回程序被打断的指令处执行。显然，一类中断与任务管理无关，与OS井水不犯河水，开销也比较小。换句话说，一类终端完全生活在OS层以下，OS完全感知不到它的存在。

很多ECU都会执行完全独立的应用（applications)，包括工厂测试（factory test)，固件刷写(flash programming)或正常工作操作（normal operation)。显然，可以将应用模式看成满足特定场景的软件模式，以其对应的应用实现来组织代码，使得各场景应用之间的开发解耦。通常来说，不同应用模式都会使用自己的一套系统资源，包括taskISRsalarms及定时器。当然，如果应用模式之间存在功能上的交集，共享这些系统资源也是允许的。

RTOS通过任务（task）来组织应用层程序框架（framework），并支持任务的并发和同步执行（concurrent and asynchronous execution of tasks），并通过调度器（scheduler）来管理任务的执行，OSEK也概莫能外。OSEK将任务划分为基础任务（basic tasks）和拓展任务（extended tasks）两类。对于基础任务来说，它们会一直占有CPU，直至其主动终止（terminate）任务运行，或被高优先级的任务/中断抢占，才会释放CPU资源；

OSEK是为单核分布式嵌入式控制单元量身定制的实时系统，对事件驱动（event driven）的硬实时控制系统具有良好的适配性。OSEK没有强求不同软件模块间的完全兼容性，而是将重心放到了软件的可移植性上来。

将PendSV优先级还有一点考虑，如果其优先级比较高，有可能出现以下情况：PendSV会抢断其他中断的执行，随后进行上下文切换，而其他中断以尾链机制继续执行，并请求进行上下文切换，这就导致多次重复的上下文切换，而在此过程中，无辜的任务只能眼巴巴的等着，啥都做不了，而内核在忙着来回切换上下文，浪费了很多CPU时间。此外，SVC指令要求SVC异常的优先级高于异常可执行优先级，否则将触发错误异常。因此，在NMl或HardFault等优先级高于SVC的异常处理程序中，不能使用SVC。

回过头来看：①heap_4的内存是完全是建立在一片线性连续的内存上的，heapMINIMUM_BLOCK_SIZE的定义可以抑制过度的内存碎片化；②而在申请和释放内存时，必然要有查询空闲块链表的操作，其所谓的不确定性也主要存在这里，即链表的查询时间；③另外，除了链表的首个元素xStart外，其余链表元素（内存块头）都是占用内存池的空间，这也在一定程度上导致了可分配内存的缩水；④如果需要且允许使用动态内存，heap_4支持指定内存池的起始地址，需要注意内存池是否与其他内存空间隔离开，防止内存踩踏。

以Arm M7核为例，当CPU响应中断异常时，第一件事就是保存现场，进行压栈。如果当前使用的是任务堆栈，则压入PSP；如果使用的是系统主堆栈，则压入MSP。根据权威指南的说法，CPU在响应异常序列时，首先会进行压栈、取向量、更新寄存器（选择堆栈指针MSP/PSP，更新堆栈指针SP，LR及PC）这三部曲。取向量指的是指令总线从向量表中找到对应的异常向量，并在对应的服务程序的入口处进行取值，而更新寄存器部分则可以解释我的疑惑。

图4 软件定时器任务数据流示意图如图4所示，应用程序通过API接口调用xTimerGenericCommand，将定时器和指令加入定时器任务的私有队列。定时器任务会根据队列中的指令，对指定的定时器进行启动、复位、停止等操作，并将倒计时的相关信息记录到延时列表中。同时，如果列表中由定时器存在，任务会记录最近的溢出时间并阻塞等待，当倒计时结束时，任务会被唤醒，应用程序注册的回调函数会被执行；在阻塞前，会将定时器任务加到命令队列的等待项中，即命令入队也会唤醒定时器任务。

随着功能安全愈发被重视，RTOS逐渐禁用动态内存，以牺牲RAM资源为代价，获得更高的稳定性。FreeRTOS V9.00及更高版本支持通过静态内存创建如任务、软件定时器、信号量等内核对象，其主要思想是不再从堆中分配内存，而是由应用软件注册静态缓冲区来创建对象。本文主要分析静态任务的创建及相关代码。使用静态内存分配创建任务主要由以下几个优点：①任务的任务控制块（TCB）和栈（STACK)可以放在指定的内存位置，内核将该控制权下方给应用软件；