μC/OS實(shí)時(shí)RTOS技術(shù)線上講座匯總問答

10月底我們與Weston-embedded和Embedded office專家們成功舉辦μC/OS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)系列技術(shù)線上講座。

第二講是由麥克泰軟件技術(shù)總監(jiān)張愛華主講的μC/OS-II 和 μC/OS-III 內(nèi)核原理，我們課后整理匯總了一些問答，方便學(xué)員以及感興趣的朋友了解μC/OS，下面就來一起看看有沒有你想了解的！

Q是否有μC/OS移植相關(guān)的參考資料？

A將μC/OS移植到具體的處理器，需要了解處理器的寄存器現(xiàn)場，堆棧處理方式，以實(shí)現(xiàn)正確的任務(wù)現(xiàn)場保存；需基于處理器匯編指令架構(gòu)實(shí)現(xiàn)任務(wù)的上下文切換工作。

建議新手基于官方提供的開發(fā)例程，通過分析相同架構(gòu)的處理器移植代碼，完成移植、驗(yàn)證工作。

QμC/OS-III中沒有消息郵箱，那用什么服務(wù)替代？

A郵箱相當(dāng)于長度為1的消息隊(duì)列，μC/OS-III中可以使用隊(duì)列服務(wù)替代郵箱的應(yīng)用場景。

QμC/OS支持創(chuàng)建相同優(yōu)先級的任務(wù)嗎？

AμC/OS-III提供時(shí)間片輪詢算法，允許創(chuàng)建相同優(yōu)先級的任務(wù)。μC/OS-II僅支持搶占調(diào)度算法，任務(wù)必須設(shè)置獨(dú)立的優(yōu)先級別。

QμC/OS中如何實(shí)現(xiàn)低功耗？

A用戶任務(wù)阻塞時(shí)，μC/OS會運(yùn)行最低優(yōu)先級的系統(tǒng)任務(wù)，即空閑任務(wù)。空閑任務(wù)執(zhí)行一個(gè)無限循環(huán)，每次循環(huán)調(diào)用OSTaskIdleHook()。為了節(jié)省空閑任務(wù)的功耗，可以在hook函數(shù)中配置處理器工作在低功耗模式。μC/OS-III為滿足低功耗應(yīng)用場景需求，增加了tickless模式和動(dòng)態(tài)節(jié)拍模式。

Q使用μC/OS-II切換為μC/OS-III，要注意什么？

A將應(yīng)用從μC/OS-II升級到μC/OS-III需要完成的工作。

Q內(nèi)核配置是配置哪些內(nèi)容？

AμC/OS配置文件的內(nèi)容涉及具體應(yīng)用需要的系統(tǒng)服務(wù)，支持的任務(wù)/優(yōu)先級等信息，獲取各個(gè)配置項(xiàng)的具體信息。

Q支持多核嗎？

A目前μC/OS還不支持SMP架構(gòu)運(yùn)行。

Q有支持cpu任務(wù)負(fù)載統(tǒng)計(jì)嗎？有棧大小的估計(jì)方法和自動(dòng)化分析工具？

AμC/OS提供了統(tǒng)計(jì)任務(wù)，跟蹤任務(wù)的CPU利用率。用戶可以借助IDE提供的內(nèi)核感知插件，可視化分析工具等獲取任務(wù)相關(guān)的信息。一些IDE提供了堆棧使用分析，可以幫助確定每個(gè)任務(wù)需要多少堆?？臻g。還可以借助RTOS的可視化分析工具，如Tracealyzer，在運(yùn)行時(shí)監(jiān)控堆棧使用情況，優(yōu)化任務(wù)堆棧設(shè)置。

Q內(nèi)核怎樣訪問任務(wù)列表？

AμC/OS應(yīng)用中定義了一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，即任務(wù)控制塊TCB，保存任務(wù)的關(guān)鍵信息，如優(yōu)先級，任務(wù)堆棧等，通過內(nèi)核提供的全局變量，訪問列表結(jié)構(gòu)，管理所有任務(wù)。具體內(nèi)容可以參閱內(nèi)核調(diào)度原理。

Q同等優(yōu)先級任務(wù)有分時(shí)間片執(zhí)行嗎？

AμC/OS-III中同等優(yōu)先級可以配置不同的時(shí)間片長度，在任務(wù)創(chuàng)建時(shí)設(shè)置。

QμC/OS-III有提供空間隔離和時(shí)間隔離嗎？

AμC/OS-III暫時(shí)沒有發(fā)布MPU版本，不支持空間隔離實(shí)現(xiàn)。μC/OS-II有提供空間隔離和時(shí)間監(jiān)控的版本，具體信息可以訪問https://www.embedded-office.com/products/flexible-safety-rtos。

QμC/OS-II還會繼續(xù)維護(hù)么？

AWeston Embedded Solutions公司負(fù)責(zé)μC/OS-II的更新及商業(yè)服務(wù)，關(guān)于版本更新信息。

QμC/OS有相關(guān)RISC-V架構(gòu)的移植么？

AμC/OS支持RISC-V的移植示例，可以訪問

https://github.com/weston-embedded/uC-OS3/tree/develop/Ports/RISC-V/RV32/GCC

https://github.com/RISCV-on-Microsemi-FPGA/uCOS

Q浮點(diǎn)寄存器是默認(rèn)任務(wù)切換時(shí)都進(jìn)行保護(hù)和恢復(fù)嗎？

A如果處理器支持FPU，那移植代碼中包含對浮點(diǎn)寄存器的保護(hù)和恢復(fù)設(shè)置，這部分代碼通過配置開關(guān)控制，默認(rèn)情況下不使能包含。

Q空閑任務(wù)里運(yùn)行什么代碼？可以放功能進(jìn)去嗎？

A空閑任務(wù)是一個(gè)空循環(huán)，μC/OS-III中的實(shí)現(xiàn)如下：

用戶可以在OSIdleTaskHook()函數(shù)中增加用戶功能，注意，空閑任務(wù)不能調(diào)用阻塞服務(wù)函數(shù)。

QNKA KA中斷類型是什么意思？OS中斷向量表重定向了嗎？

ANKA指Non-kernel aware中斷，無需內(nèi)核參與的中斷。KA指Kernel Aware中斷，即受OS管理的中斷。中斷處理方式不同。無需內(nèi)核參與的中斷處理方式與裸機(jī)系統(tǒng)相同。受OS管理的中斷服務(wù)中，需要通知OS，示意代碼如下：

審核編輯：湯梓紅