第10章 RTX操作系统介绍

项目中；
第4步：新建一个includes.h文件； 第5步：添加相应的头文件路径。
RTX 配置向导

任务运行在特权级模式。 滴答定时器主频 72MHz，这个也是 STM32F103 的主频。 系统时钟节拍周期 1ms。
RTX 的调试信息
除了创建的两个用户任务以外，还有系统创建的空闲任务
总结
嵌ห้องสมุดไป่ตู้式系统原理与应用
第10章 RTX操作系统介绍
温州大学物理与电子信息工程学院 杨卫波
10.1 RTX操作系统介绍
根据维基百科的定义，OS是一组管理硬件和为应用软件提供服 务的软件。 硬件的抽象：OS的首要任务正是把繁杂的底层硬件的执行细 节隐藏，提供给程序和用户一个相对抽象的概念。 资源的管理：如何优化资源的分配，减少有害的竞争，提高 某些资源的共享效率，都是操作系统关心的核心话题。
本章节主要目的是让大家对 RTX 操作系统有一个整体的认
识，从下一章开始正式的进入 RTX 操作系统的学习。
RTX流程图
08:39
嵌入式系统原理与应用
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10.2.4 RTX 的调试方法
System and Viewer： Timer Number：0 表示使用芯片的滴答 定时器，1 表外设定时器。 Tick Timer：时钟节拍周期。 Roud Robin Timeout：时间片调度时任 务分配的时间片大小。 Stack Size：任务栈大小，单位字节。 Stack Overflow Check：设置是否支持栈 溢出检测。 Tack Usage：任务创建情况。 User Timers：软件定时器个数。 ID：任务的 ID 标示。 Name：任务的函数名。 Priority：任务优先级。 State：任务状态。 Delay：任务延迟时间。 Event Value：任务当前的事件标志数值 Event Mask：任务等待的事件标志数值 Stack Load：任务堆栈利用率。
RTX的技术规范
描述 支持的进程数 支持的信箱数 RX Kernel 最多256 无限制
支持的信号量数 支持的互斥量数
支持的事件数 支持的用户定时器数 RAM 要求 代码要求 硬件要求 用户进程优先级 进程切换的时间
无限制 无限制
每个进程16个 无限制 最少500字节 小于5 K字节 一个或多个片上时钟可用 1 - 255 小于5µsec @60MHz, 0 ws.
只要os_idle_demon处于Running状态，那 么很可能就是进入了死锁的状态。
RTX 的调试方法
Event Viewer：
记录具体某一时刻，哪个进程在运行，和进程运行之间的切换
10.3 源码方式移植RTX系统
第1步：在工程模板创建 RTX文件夹； 第2步：添加源码文件到相应文件夹； 第3步：将源码文件添加到 MDK 的工程
__task 意 思是无返回 值型函数声 明和定义， 编译器预编 处理时用。
static void AppTaskCreate(void) { HandleTaskLED = os_tsk_create_user(AppTaskLED, /* 任务函数 */ 1, /* 任务优先级 */ &AppTaskLEDStk, /* 任务栈 */ sizeof(AppTaskLEDStk)); /* 任务栈大小，单位字节数 */ }
中断停止时间
08:39
小于1.8 µsec @60MHz, 0 ws
嵌入式系统原理与应用 5
10.2 RTX 操作系统库方式移植
移植前准备工作说明： RTX系统软件开发平台仅支持MDK，建议使用MDK4.74。 找一个简单的工程，越简单越好，在这个简单的工程上面 移植即可。
简单工程里面不能有SysTick，PendSV 和 SVC这三个系统 中断的使用，因为RTX系统要使用这三个中断。
static uint64_t AppTaskLEDStk[256 / 8]; /* 任务栈 */ static uint64_t AppTaskStartStk[512 / 8]; /* 任务栈 */ OS_TID HandleTaskLED = NULL; /* 任务句柄 */ int main(void) { bsp_Init(); /* 初始化外设 */ os_sys_init_user(AppTaskStart, /* 任务函数 */ 2, /* 任务优先级 */ &AppTaskStartStk, /* 任务栈 */ sizeof(AppTaskStartStk)); /* 任务栈大小*/ while (1); }
RTX 操作系统配置说明
Hardware timer，Core SysTick 表示选择 系统滴答定时器，一般情况下都是选用滴答 定时器作为系统时钟节拍。Peripheral Timer 表示使用外设定时器。 Timer clock value，表示定时器主频，单 位 Hz。 Timer tick value，表示系统时钟节拍周期 ，单位 us。 Round-Robin Task switching，选择是否 使能时间片调度。 Round-Robin Timeout [ticks] 范围 1 – 1000。表示时间片的大小，单位是系统时 钟节拍个数。 Number of user timers 范围 1 – 250。表 示用户定时器个数，即软定时器个数。 ISR FIFO Queue size，表示 ISR FIFO 队列大小。中断服务程序中调用以 isr_ 开头 的函数时，会将请求类型存到此缓冲中。
一个不成文的小经验：如果源程序大于1MB，那就有必 要用RTOS了！
10.2 RTX
本课程以Keil公司开发的RTX实时操作系统作为学习对象，主要 原因： RTX五脏俱全，是个完整且优秀的实时操作系统； RTX对ARM设备Cortex-M系列的芯片有比较好的支持(自家产 品)； 更重要的是RTX不仅免费，而且其代码是开放的，可以自由 查阅。
RTX 系统的特色
带有源码的免版税。 支持时间片、抢占式和合作式调度。 以低的中断延迟执行高速实时操作（对于M3/M4内核可以实现零中断延迟， 零中断延迟是指ISR的中断相应时间和没有使用RTX系统是一样的，也就是 说RTX内核库中没有关闭中断的操作）。 小的空间占用，适用于资源受限的系统。 不限制数量的任务，每个任务都具有 254 的优先级。 不限制数量的信号量、互斥信号量、消息邮箱和软定时器。 支持多线程和线程安全操作。 使用 MDK 基于对话框的配置向导，可以很方便的完成 MDK 的配置。 市场领先的RTOS，您可以信心十足地在应用程序中使用 RTX。 RTX 提供完全确定性的行为，可以在预定义时间内（期限）处理事件和中 断，这个主要得益于RTX的零中断延迟特性。
10.2.4 RTX 操作系统应用实例

任务运行在特权级模式。 滴答定时器主频72MHz，这个也是STM32F103的主频。 系统时钟节拍周期 1ms。
RTX 操作系统应用实例
#include "bsp.h" #include "RTL.h" static void AppTaskCreate(void); __task void AppTaskLED(void); __task void AppTaskStart(void); /* 底层硬件驱动 */
RTX 操作系统库方式移植
第1步：使能 RTX；
第2步：添加RTX系统的配置文件RTX_Conf_CM.c；
10.2.3 RTX 操作系统配置说明
在文件“RTX_Config.c”中进行配置
Number of concurrent running tasks 参 数范围 0 – 250，表示同时运行的最大任 务数，空闲任务不包含在这个里面。 Number of tasks with user-provided stack 参数范围 0 – 250，表示自定义任务 堆栈的任务数，如果这个参数定义为 0 的 话，表示所有的任务都是使用的配置向导 里面第三个参数大小。
Task statck size，表示系统分配的任务 堆栈大小，单位字节。
Check for the stack overflow，选择是否 使能任务堆栈监测，选上单选框表示使能 ，取消单选框表示禁能。 Run in privileged mode选择是否使能特 权级模式，选上单选框表示使能任务工作 在特权级模式，取消单选框表示任务工作 在非特权级模式。
RTX 操作系统应用实例
__task void AppTaskStart(void) { AppTaskCreate(); while (1) { bsp_LedToggle(1); bsp_LedToggle(4); os_dly_wait(500); } }
__task void AppTaskLED(void) { while (1){ bsp_LedToggle(2); bsp_LedToggle(3); os_dly_wait(200); } }