在详解FreeRTOS:嵌入式软件系统架构(理论篇—1)文章中,讲解到轮询系统架构、前后台系统架构和多任务系统架构的特点和区别。从本篇文章开始讲一讲嵌入式多任务系统架构的理论知识。
一个定时器,独立的定时器,对单片机CPU进行监控,一旦CPU的程序出现错误,或者电压过低使单片机出现任何意外情况,看门狗就会给单片机复位使单片机回到初始状态。单片机就会从错误中脱离出来。 看门狗–是一个定时器,供能–计数。每隔一段时间就喂狗–计数清零,重新计时,程序出错不能喂狗,得复位。
似乎软件架构,只有纯上位机软件才有,其实,嵌入式软件也有架构可言,只有好的架构,才能结构清晰,方便开发和让系统稳定的工作。在有嵌入式操作系统的情况下,可以利用多任务和信号量,事件等设计嵌入式软件。但是在没有操作系统的裸机中,更需要有好的架构。例如利用事件和状态机模拟实现多任务,或者利用定时器和消息队列,信号量等模拟实现多任务,有了多任务就能灵活的设计软件架构。
从系统的角度看,任务是竞争系统资源的最小运行单元。任务可以使用或等待CPU、使用内存空间等系统资源,并独立于其它任务运行。
在嵌入式软件开发,包括单片机开发中,软件架构对于开发人员是一个必须认真考虑的问题。软件架构对于系统整体的稳定性和可靠性是非常重要的,一个合适的软件架构不仅结构清晰,并且便于开发。
上节,我们介绍了TencentOS tiny,参考官方给出的移植教程亲自动手做了一遍,文章如下:
以前做课程设计时候,在51上实现了一个简单的合作式操作系统内核。写的时候,主要是出于检验自己单片机原理和操作系统知识的目的。这个内核现在看来,功能非常简单,实时性也不高,但是它毕竟是在51单片机上用不到每个线程17B的内存实现了一个多任务并行处理功能,而且完全用C语言写成,没有用到汇编。所以整理发出,权为资料整理。
最近在工作中有用到多任务系统,趁热进行学习一下。这里我选择国产实时操作系统RT-Thread进行学习,因为现在很火呀。之前已经有简单地过了一遍RT-Thread,奈何学过地知识一旦不用,就会很容易地忘掉,所以应当多做一些学习笔记~
本系列参考: 学习开发一个RISC-V上的操作系统 - 汪辰 - 2021春 整理而来,主要作为xv6操作系统学习的一个前置基础。
GUI渲染线程: 渲染HTML/CSS代码的,最后在页面中绘制出图形 【GPU显卡】
来源:九旬 https://segmentfault.com/a/1190000038829248
用数学表达式就这样:w = (w+1) % len,即w = (6+1) %7 = 0
定时器中断处理程序,以确保高效率。它需要一些优化,在这里,优化方法。对于一个操作系统,。有多个计时器。如果操作系统被维持500计时器。当定时器中断发生时,每次(这里我们设置1第二次出现100中断)。调用中断处理程序,这将中断处理500计时器if比量,。这样1秒内,就会有500X100=10000次if推断。而中断处理程序最讲究节省时间。实际上,我们不必每发生一次定时中断就去对这500个定时器进行推断。
如何确保同时处理多个请求,我们可以使用线程或进程进行多任务处理实现,但还有一个选择 - 协作性多任务处理。 这个选项是最困难的。在这里我们说操作系统当然很酷,它有调度程序/计划程序,它可以处理进程,线程,组织它们之间的切换,处理锁等,但它仍然不知道应用程序是如何工作的,而这些工作原理应该是我们作为开发人员所知道的。 我们知道在CPU上会有短暂的时刻执行某些计算操作,但大多数时候我们都期望网络I / O能更清楚何时在处理多个请求之间切换。 从操作系统的角度来看,协作式多任务只是一个执行线程,在其中,应用程序在处理多个请求/命令之间切换。通常情况是:只要一些数据到达,就会读取它们,解析请求,将数据发送到数据库,这是一个阻塞操作;而非堵塞操作时在等待来自数据库的响应时,可以开始处理另一个请求,它被称为“合作或协作”,因为所有任务/命令必须通过合作以使整个调度方案起作用。它们彼此交错,但是有一个控制线程,称为协作调度程序,其角色只是启动进程并让这些线程自动将控制权返回给它。 这比线程的多任务处理更简单,因为程序员总是知道当一个任务执行时,另一个任务不会执行,虽然在单处理器系统中,线程应用程序也将以交错模式执行这种模型,但使用线程的程序员仍应考虑此方法的缺陷,以免应用程序在移动到多处理器系统时工作不正常。但是,即使在多处理器系统上,单线程异步系统也总是以交错方式执行。 编写这样的程序的困难在于,这种切换,维护上下文的过程,将每个任务组织为一系列间歇性执行的较小步骤,落在开发人员身上。另一方面,我们获得了效率,因为没有不必要的切换,例如,在线程和进程之间切换时切换处理器上下文没有问题。 有两种方法可以实现协作式多任务处理 :回调和绿色线程。 回调 由于所有阻塞操作都会导致某个动作将在未来的某个时间发生,并且我们的执行线程应该在准备就绪时返回结果。因此,为了获得结果,我们必须注册回调 - 当请求/操作成功时,它将执行一个回调,或者如果它不成功,它将执行另一个回调。回调是一个明确的选项 - 开发人员应该以这样的方式编写程序,使他不知道何时将调用回调函数。 这是最常用的选项,因为它是显式的,并且得到了大多数现代语言的支持。 利弊:
这是我13年前创作和发表在互联网上的文章,这么多年过去了,这篇文章仍然在到处传播。现在贴回Linuxer公众号。 全文目录: C语言嵌入式系统编程修炼之道——背景篇 C语言嵌入式系统编程修炼之道——软件架构篇 1.模块划分 2.多任务还是单任务 3.单任务程序典型架构 4.中断服务程序 5.硬件驱动模块 6.C的面向对象化 总结 C语言嵌入式系统编程修炼之道——内存操作篇 1.数据指针 2.函数指针 3.数组vs.动态申请 4.关键字const 5.关键字volatile 6.CPU字长与存储器位宽不一致处
首先你得知道学习stm32,实际就是在学ARM内核,stm32内核就是ARM的; ARM使用RISC精简指令集模式开发; ARM公司全称Acorn Risc Machine; ARM处理器本身是32位设计,但也具备16位指令集,与等价32位处理器相比代码量节省35%,还能具备32位处理器的所有优势; ARM公司是英国的; ARM公司是全球知识产权提供商,他不做生产制造; 全世界超过95%的智能手机和平板电脑都采用ARM架构; 同时日本软银收购了ARM公司,成为物联网的领军者; ARM11系列就是应用到手机上的芯片,包括ARMv6、ARM6T2、ARMv6KZ、ARMv6K; ARM12系列时候,名字就不叫ARM12了,叫成Cortex; 杨桃首页:
FreeRTOS,全称Free Real Time Operating System,即免费的实时操作系统。相比于计算机中用到的Windows,MacOS,Linux等操作系统,实时操作系统(RTOS)是一种轻量级的操作系统,适用于嵌入式硬件中,用于解决单片机类裸机轮询方式在处理多个任务时的实时性不高的问题。
在[JS 事件循环之宏任务和微任务](../Performance/JS事件循环之宏任务和微任务.html)中讲到过,setInterval 是一个宏任务。
前言 今天我们来评测linux内核的高精度定时器。顺便利用通过Tektronix示波器 和 DS100 Mini 数字示波器进行交叉测试。 因项目需要用到精准的时间周期,所以要评估它的可行性,并验证正点原子的示波器能不能支撑嵌入式开发流程。 Linux高精度定时器说明 其实传统的低分辨率定时器随着技术的演进,已经无法满足开发需求。而且硬件的不断发展,硬件定时器的精度也越来越高,这也给高精度定时器创建了有利条件。 低分辨率的定时大部分时间复杂度可以实现O(1),当有进位发生时,不可预测的O(N)定时器级联迁移
论坛原始地址(持续更新):http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=99514 第9章 ThreadX任务管理 对于初学者,特别是对于没有
本文介绍了嵌入式系统屏幕显示技术的相关知识,包括常见的字符/图形显示、汉字显示、屏幕自适应以及多任务等方面的内容。文章还介绍了如何使用C语言和汇编语言来编写嵌入式系统中的屏幕显示程序,并给出了具体的例子。通过掌握这些技术,可以有效地提高嵌入式系统的开发效率和运行稳定性。
当Tick中断累加Tick值,到达tA的时候,就会把定时器任务从DelayList放到ReadyList
基于https://blog.csdn.net/yyx112358/article/details/78877523
在嵌入式软件开发中,如果存在硬件定时器不足以支撑软件运行的时候,软件定时器的实现就显得十分有必要了。函数指针可以用于定时任务列表的创建和使用。在这种情况下,对系统的输入是时间的流逝。许多项目无法证明使用实时操作系统的合理性。相反,所需要的只是以预定的时间间隔运行许多任务。这种处理非常简单,如下所示:
STM32中有众多定时器,如图 25.1.1 所示。按所处的位置可分为核内定时器和外设定时器。核内定时器就是前面 “第11章 基础重点—SysTick定时器”介绍的SysTick定时器,该定时器位于Cortex-M3内核中。外设定时器由芯片半导体厂商设计,如STM32系列,包含常规定时器和专用定时器。常规定时器是本章重点介绍的介绍的内容,专用定时器在后面几章讲解。
嵌入式系统是一种特殊的计算机系统,被嵌入到其他设备或系统中,以执行专门的任务。这些系统通常备有较小、低功耗、高性能和实时响应等特点。
今天用一个真实发生的例子,针对初级工程师经常犯的一个小错误,或者经常要走的一个弯路,做了针对性的纠正。希望可以帮到各位小伙伴,在以后的项目设计中不在踩坑。
在实现时,Timer类调度任务,TimerTask则是通过在run()方法里实现具体任务(然后通过Handler与线程协同工作,接收线程的消息来更新主UI线程的内容)。
JavaScript 是一种单线程的编程语言,这意味着它一次只能执行一个任务。为了能够处理异步操作,JavaScript 使用了一种称为事件循环(Event Loop)的机制。
这篇文章我一直在纠结到底要不要写,不想写一来因为定时器用法比较简单,二来是面试中也不常问。后来还是决定写了主要是想把自己分析问题思路分享给大家,让大家在学习过程中能够参考,学习态度我相信大部分人没有问题,特别是正在看我博文的小伙伴那更不用说了!!给你们点个狂力赞。接下来就是学习方法了,我发现近期来咨询我问题的小伙伴学习姿势不对,所以我用Java中定时器Timer为案例整理下我的学习方法。万丈高楼平地起,所以我一贯的做法都是先用最简单,最简单,最简单案例先行!那就先来个Hello World吧!
1、监听广播:监听全局的静态广播,比如时间更新的广播、开机广播、解锁屏、网络状态、解锁加锁亮屏暗屏(3.1版本),高版本需要应用开机后运行一次才能监听这些系统广播,目前此方案失效。可以更换思路,做APP启动后的保活(监听广播启动保活的前台服务)
1小时全面了解ARM架构 在大家初学编程的时候,总会读一些程序,可是读完程序之后,只能看明白一小部分的程序。有时候会摸不着头脑。下面我就给大家说说编程的架构。了解了程序的架构,在读起来程序就轻松多了。其实架构就是程序的编程思路。
腾讯物联网操作系统(TencentOS tiny)是腾讯面向物联网领域开发的实时操作系统,具有低功耗,低资源占用,模块化,可裁剪等特性。TencentOS tiny 为物联网终端厂家提供一站式软件解决方案,方便各种物联网设备快速接入腾讯云,可支撑智慧城市、智能水表、智能家居、智能穿戴、车联网等多种行业应用。
在学习嵌入式的路上,我们可能会接触到这两个比较典型的MCU。其中最大的区别就是S3C2440能跑linux操作系统,常常作为学习嵌入式linux的硬件平台。可能大家会问既然S3C2440能跑linux操作系统,似乎比stm32厉害多了,为什么不直接去学习S3C2440呢? 下面我就大概解释一下大家遇到的困惑:
线程:线程是进程中具体办事的,想同时办多件事,就需要开辟多个线程(一个进程中包含多个线程)
JavaScript 是一种单线程的编程语言,这意味着它一次只能执行一个任务。为了能够处理异步操作,JavaScript 使用了一种称为事件循环(Event Loop)的机制。本文将深入探讨事件循环的工作原理,并展示如何基于这一原理实现一个更为准确的 setTimeout、setInterval
你是否还在为一大堆任务放在while中,通过一个个标志,做一大堆if...else...switch...case...烦恼,想跑个freertos或者ucos,发现芯片空间有限,添加不进去了...那本文小飞哥推荐你一种裸机多任务的实现方法,让你告别繁琐的while(1),有错误之处,烦请指出,一起交流~
前面我们所有的实验都是跑的裸机程序(裸奔),从本章开始,我们开始介绍UCOSII(实时多任务操作系统内核)。
获得微秒级的时间 收藏 Win 下建议如下方式: http://www.vckbase.com/document/viewdoc/?id=1301 VC中基于 Windows 的精确定时 中国科学
上面的代码,使用宏开关:要么再用裸机的代码,要么调用rt-thread的代码,要么调用Linux的代码。
创建一个thread,然后让它在while循环里一直运行着,通过sleep方法来达到定时任务的效果,代码如下:
Java领域的调度最早一般认为是Timer,接着由Quratz创造调度器(Scheduler)、任务(Job)和触发器(Trigger)三个核心概念后开始发展,接着在JDK1.5时ScheduledThreadPoolExecutor出现,逐渐成为主流的单机定时调度方式,Spring的定时任务底层适配了Quratz以及ScheduledThreadPoolExecutor,提供更加方便的使用形式,并没有提供新的调度器实现,再接着发展则是抽离出来任务触发部分,独立集群部署,以应对数以万计的定时任务,即以Elastic-job,xxl-job等为代表的分布式调度平台。本文主要描述单机调度与分布式调度的常见实现原理,由于平台众多,如有错误还请指出。
在做项目时有时候会有定时器任务的功能,比如某某时间应该做什么,多少秒应该怎么样之类的。定时任务常用的业务场景是进行数据统计。spring支持多种定时任务的实现,今天介绍一下spring定时器和quartz定时器的使用。一、 spring定时器
调度器是常用的一种编程框架,也是操作系统的拆分多任务的核心,比如单片机的裸机程序框架,网络协议栈的框架如can网关、485网关等等,使用场合比较多,是做稳定产品比较常用的编程技术
作为一名在软件领域工程师,在职业生涯的尽头能有幸接触到一部分硬件产品是我莫大的荣幸。秉承我一贯刨根问底,不搞清楚问题本质不罢休的作风和态度,结合基本的计算机知识加一部分FreeRTOS源码,开始了文档标题中的工作,这项工作带来的价值可以指导未来在嵌入式工程领域软件研发工作(人或事),深入而透彻,也能告诉你怎么通过硬件看清软件运行的本质;同时,也作为在嵌入式领域工程实践方面总结与回顾。
论坛原始地址(持续更新):http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=93149 第7章 RTX5任务管理 对于初学者,特别是对于没有RTO
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