【TI DSP开发】 SYS/BIOS知识整理汇总

       本文主要整理BIOS相关组件的执行原理及使用，这里主要包括了硬件中断Hwi模块、软件中断Swi模块、时钟Clock模块、任务Tsk模块、信号量Sem模块。

1.SYS/BIOS概述      

       SYS/BIOS是一个可扩展的实时内核（或者说是操作系统），其提供了许多模块化的APIs（应用程序接口），支持抢占式多线程，硬件抽象，实时分析和配置工具，其设计目的是为了最大限度地减少对内存和CPU的要求。其拥有很多实时嵌入式操作系统的功能，如任务的调度，任务间的同步和通信，内存管理，实时时钟管理，中断服务管理等。有了它，用户可以编写复杂的多线程程序，并且会占用更少的CPU和内存资源。

       SYS/BIOS的早期版本是DSP/BIOS，更名的原因，是因为SYS/BIOS不仅可以用于DSP，而且也可以嵌入到ARM等其他Soc中去。SYS/BIOS是一个可用于实时调度、同步，主机和目标机通信，以及实时分析系统上的一个可裁减实时内核，它提供了抢占式的多任务调度，对硬件的及时反应，实时分析和配置工具等。同时也提供标准的API接口，易于使用。它是TI的eXpressDSP实时软件技术的的一个关键部分。

2.开发环境

       CCS支持SYS/BIOS的开发，用户单独下载安装bios组件即可运行，能够大大方便用户编写多任务应用程序。

3.SYS/BIOS相比裸机的优点

• 适用于复杂系统，在需要同时处理多个事件时SYS/BIOS具有更高的事件管理能力；
• 响应快速，在中断和任务切换时延迟较短；
• 优化的内存分配和堆栈管理，尽量少的消耗和碎片；
• 使用多线程实现软件，能同时兼顾代码的复杂性和开发代码的简单性，在很大程度上能相互独立的编写各个模块，这会使最终程序更加模块化，和更高可读性，可移植性；
• 裸机一般是使用while循环和中断实现复杂的系统，随着应用的更新和发展可能会导致问题；
• 可以使用文件系统，更方便操作硬盘驱动器，闪存驱动器；
• sys/bios提供外设驱动的服务和IO模型，提供服务以调试应用程序，比如说日志记录代码，还有实时分析工具，将软件通过字符串的方式发送给主机；
• 对模块的初始化可图形化编程也可以通过语言编程；
• 所使用到的模块在.cfg文件中都要添加，虽然编译不会报错，但模块不会响应；

4.中断

       RTOS分为32个中断等级，可设定范围是0-31，其中0优先级最低，31优先级最高，这与28335和stm32中的优先级相反； 在优先级上，硬件中断优先于软件中断，软件中断优先于任务；

4.1中断调度

       如果有其他中断打断了当前执行的任务，则会使用中断堆栈来保存相关寄存器，使用中断调度技术有许多好处，首先调度程序是面向所有中断处理的公用代码，有利于节省系统中代码所占用的空间，每个任务线程都具有独立的堆栈，意味着调度程序为每个中断单独使用的堆栈可以更小，可以在高优先级程序正在执行过程时准确进入较低优先级线程，此外，高优先级可以正确的抢断较低优先级线程的运行而运行。中断调度程序还允许启用用户观察程序，以便在发生中断时跟踪这些中断的执行（不要求强制使用）。<