RTEMS初始化线程（task）运行

最新推荐文章于 2023-10-24 14:38:19 发布

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原文链接：http://www.cnblogs.com/sichenzhao/p/9320165.html

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本文详细介绍了RTEMS系统中任务的初始化流程，包括如何启动首个任务以及新建任务的方法。通过分析源代码揭示了系统初始化任务表的作用，并解释了rtems_task_create函数的功能。

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RTEMS是如何运行第一个任务的？又是怎么样新建任务并进行切换的？

这要从RTEMS运行到boot_card开始说起，boot_card之前的初始化过程可参考之前的博文：

http://blog.youkuaiyun.com/hahachenchen789/article/details/52929513

boot_card函数位于c/src/lib/libbsp/shared/boot_card.c文件中，函数在调用完一些驱动和hooking之后，最后调用rtems_initialize_start_multitasking函数来进入初始化task。

void boot_card(
  const char *cmdline
)
{
.......

  /*
   *  Complete initialization of RTEMS and switch to the first task.
   *  Global C++ constructors will be executed in the context of that task.
   */
  rtems_initialize_start_multitasking();

  /***************************************************************
   ***************************************************************
   *  APPLICATION RUNS NOW!!!  We will not return to here!!!     *
   ***************************************************************
   ***************************************************************/
}

rtems_initialize_start_multitasking函数位于rtems/cpukit/sapi/exinit.c中：

void rtems_initialize_start_multitasking(void)
{
  _System_state_Set( SYSTEM_STATE_UP );

  _SMP_Request_start_multitasking();

  _Thread_Start_multitasking();

  /*******************************************************************
   *******************************************************************
   *******************************************************************
   ******                 APPLICATION RUNS HERE                 ******
   ******              THE FUNCTION NEVER RETURNS               ******
   *******************************************************************
   *******************************************************************
   *******************************************************************/
}

那么通常第一个调用的task就是Init，这也是RTEMS的testsuites中大部分例子的第一个task。也就是用户的初始化任务，那么为了保证在其他应用任务启动前初始化任务能先启动，必须给它分配一个较高的优先级。

比如在rtems/testsuites/samples/base_sp中init.c中的函数init就是典型的例子：

rtems_task Init(
  rtems_task_argument argument
)
{
  rtems_name        task_name;
  rtems_id          tid;
  rtems_status_code status;

  TEST_BEGIN();
  printf( "Creating and starting an application task\n" );

  task_name = rtems_build_name( 'T', 'A', '1', ' ' );

  status = rtems_task_create( task_name, 1, RTEMS_MINIMUM_STACK_SIZE,
             RTEMS_INTERRUPT_LEVEL(0), RTEMS_DEFAULT_ATTRIBUTES, &tid );
  directive_failed( status, "create" ); 

  status = rtems_task_start( tid, Application_task, ARGUMENT );
  directive_failed( status, "start" ); 

  status = rtems_task_delete( RTEMS_SELF );
  directive_failed( status, "delete" ); 
}

首先用户初始化任务会创建并启动一个新的任务，然后把自身删除。然后就是运行这个新任务了。

那么用户的初始化任务，也就是init是如何开始运行的？

在cpukit/rtems/include/rtems/rtems/tasks.h中定义了系统的初始化任务表这样一个数据结构，包含了初始化任务的名字，栈的大小，初始的优先级，属性，入口点等参数。

typedef struct {
  /** This is the Initialization Task's name. */
  rtems_name            name;
  /** This is the Initialization Task's stack size. */
  size_t                stack_size;
  /** This is the Initialization Task's priority. */
  rtems_task_priority   initial_priority;
  /** This is the Initialization Task's attributes. */
  rtems_attribute       attribute_set;
  /** This is the Initialization Task's entry point. */
  rtems_task_entry      entry_point;
  /** This is the Initialization Task's initial mode. */
  rtems_mode            mode_set;
  /** This is the Initialization Task's argument. */
  rtems_task_argument	argument;
} rtems_initialization_tasks_table;

在cpukit/sapi/include/confdefs.h中定义哥系统的初始化任务表，只包含一个初始化任务：

  rtems_initialization_tasks_table Initialization_tasks[] = {
    { CONFIGURE_INIT_TASK_NAME,
      CONFIGURE_INIT_TASK_STACK_SIZE,
      CONFIGURE_INIT_TASK_PRIORITY,
      CONFIGURE_INIT_TASK_ATTRIBUTES,
      CONFIGURE_INIT_TASK_ENTRY_POINT,
      CONFIGURE_INIT_TASK_INITIAL_MODES,
      CONFIGURE_INIT_TASK_ARGUMENTS
    }
  };

其中CONFIGURE_INIT_TASK_ENTRY_POINT的定义如下：

#ifndef CONFIGURE_INIT_TASK_ENTRY_POINT
  #ifdef __cplusplus
  extern "C" {
  #endif
    rtems_task Init (rtems_task_argument );
  #ifdef __cplusplus
  }
  #endif
  #define CONFIGURE_INIT_TASK_ENTRY_POINT   Init
  extern const char* bsp_boot_cmdline;
  #define CONFIGURE_INIT_TASK_ARGUMENTS     ((rtems_task_argument) &bsp_boot_cmdline)
#endif

也就是说如果用户没有定义 CONFIGURE_INIT_TASK_ENTRY_POINT，则系统会将init作为默认的初始化任务的入口点。也就是转到了init函数。而且CONFIGURE_INIT_TASK_PRIORITY的值为1，优先级非常高，仅次于0，因此能够保证其优先执行。

ps：RTEMS共256个优先级（0-255）.数字越小，优先级越高，要注意的是RTEMS与POSIX标准正好相反，所以使用RTEMS的标准时，会转化为POSIX的优先级，转化方法是Prtems=255-Pposix。

那么在RTEMS中新建一个task的函数就是 rtems_task_create：

rtems_status_code rtems_task_create(
  rtems_name           name,
  rtems_task_priority  initial_priority,
  size_t               stack_size,
  rtems_mode           initial_modes,
  rtems_attribute      attribute_set,
  rtems_id            *id
);

可以利用该函数实现多线程。

注意：该函数从功能上类似于Unix中的fork和exec，但是不同的在于，Unix具有内存管理功能，fork和exec函数之后的父进程和子进程之间的地址空间是隔离的。但是RTEMS并不具有这种功能，因此更为准确的描述是该函数与POSIX 的thread功能相同。

转载于:https://www.cnblogs.com/sichenzhao/p/9320165.html