嵌入式OS入門筆記——以RTX為案例

嵌入式OS入門筆記-以RTX為案例

本篇筆記將簡(jiǎn)單介紹RTX，包括基本架構(gòu)，如何在Keil中配置。需要安裝ARM-MDK和一塊硬件板，筆記以STM32F4Discovery為例子。


1.為什么要用RTOS？
盡管把所有程序放在一個(gè)大的循環(huán)里順序執(zhí)行，總是可能的（甚至很多時(shí)候是足夠的勝任任務(wù)的），但是這樣做有好幾個(gè)明顯的缺點(diǎn)：
? 過(guò)分依賴中斷 ISR（Interrupt Service Routine, 中斷服務(wù)例程）
? 同步不同的ISR不容易
? 可預(yù)測(cè)性和延展性很差（大量的ISR，甚至是中斷嵌套）
? 對(duì)局部的修改會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)有水花效應(yīng)(沒(méi)有模塊化，牽一發(fā)而動(dòng)全身)
RTOS主要是把要執(zhí)行的運(yùn)算包裝在小的task里面，這樣好的好處是：
? 更好的程序流（program flow）和反應(yīng)
? 多任務(wù)（盡管這是假象）
? 簡(jiǎn)單的ISR，強(qiáng)的決定性
? 更好的進(jìn)程間通信
? 更好的資源管理
? 最關(guān)鍵的是，開發(fā)成本低！

一個(gè)不成文的小經(jīng)驗(yàn)：如果源程序大于1MB，那就有必要用RTOS了！

2.為什么不要用RTOS？
當(dāng)然，也有很多情況下我們不希望用RTOS的：
? 項(xiàng)目簡(jiǎn)單
? 不想學(xué)RTOS
? RTOS盡管性能方便出色，但不是最優(yōu)的?。ê帽扔脜R編還是用C，有經(jīng)驗(yàn)的程序員可以寫出比編譯器效率更高的代碼，可是編譯器大大簡(jiǎn)化開發(fā)過(guò)程。）如果需要極致的性能優(yōu)化，那可能RTOS不是你的第一選擇，畢竟RTOS是有內(nèi)存和運(yùn)行overhead的。
? 開發(fā)RTOS很耗時(shí)間
? 不是所有RTOS都是免費(fèi)的

3.為什么RTX？
為什么選RTX不選別的RTOS，例如FreeRTOS？
? 免費(fèi)（royalty-free，買斷式的授權(quán)）
? 好上手
? 對(duì)硬件要求低
? 和ARM軟硬件兼容性好（ARM-MDK自帶）
? 可以查看源代碼
其實(shí)主要還是看應(yīng)用，RTX在行業(yè)里聲譽(yù)還是很好的，穩(wěn)定性強(qiáng)，開發(fā)成本低，而且基本功能齊全。

4.RTX的結(jié)構(gòu)
RTX其實(shí)是Keil Real-Time Library （RTL）的核心，這個(gè)RTL有很多部分的，都是在RTX kernel基礎(chǔ)上庫(kù)。 RTX Kernel本身的話，結(jié)構(gòu)大概如下圖：


主要的組件有：mutex互斥鎖，memory pool內(nèi)存池，mailbox郵箱，time（timer）定時(shí)器， event事件， semaphore旗語(yǔ)或信號(hào)燈，task management進(jìn)程管理等等和最核心的Scheduler排程器（進(jìn)程調(diào)度器）。

5.移植到RTX上很簡(jiǎn)單！
移植一個(gè)現(xiàn)有的ARM-MDK工程到RTX上非常簡(jiǎn)單：
1.在工程配置中選擇RTX Kernel作為你的操作系統(tǒng)，如下圖：
?

2.在你的main.c里添加頭文件RTL.H：

#include

3.復(fù)制RTX_Conf_CM.文件到你的工程里。