裸奔的雙任務(wù)系統-嵌入式微系統連載之十一

　　2014年春節里的一天上午，msOS QQ群里面討論的很激烈，“傳說(shuō)中的火槍手”認為msOS-Mcu51已經(jīng)很好了，對于msOS-Stm32引入uC/OS-II意見(jiàn)比較大。雖然他也用過(guò)uC/OS-II，但并不喜歡，有一種不確定感，所以很喜歡裸奔。但他的觀(guān)點(diǎn)受到群內不少RTOS用戶(hù)網(wǎng)友的反駁，以“獨釣千古愁”為代表，持續了將近半個(gè)多小時(shí)，我一直在旁圍觀(guān)。

　　通過(guò)這次辯論，雙方都把各自的觀(guān)點(diǎn)表達的非常清晰、明了。RTOS有它的優(yōu)點(diǎn)，但確實(shí)存在很明顯的缺點(diǎn)，這個(gè)無(wú)可爭議，尤其是大家提出RTOS的幾個(gè)問(wèn)題：

　　1、 帶RTOS系統，不便于移植，這個(gè)對msOS的跨硬件平臺推廣是很不利的。

　　2、 嵌入式工程師，往往有強烈的掌控欲，而理解透徹RTOS有一定的難度，有一種把握不住的感覺(jué)而拒絕RTOS。

　　3、 現實(shí)中絕大多數嵌入式項目，只要通過(guò)合理的設計，不需要RTOS。

　　4、 帶RTOS的系統，在任務(wù)調度時(shí)進(jìn)入臨界態(tài)，這個(gè)時(shí)候無(wú)法響應中斷，不適合應用于實(shí)時(shí)性要求高的地方。

　　以上四個(gè)原因，讓我認識到需要推出一個(gè)msOS的無(wú)RTOS版本，但還要實(shí)現類(lèi)似RTOS的雙任務(wù)功能，把業(yè)務(wù)邏輯與菜單界面分離。在討論中，“傳說(shuō)中的火槍手”有一句話(huà)提醒了我，他提到他自己有一套類(lèi)似MS3(msOS的前身)的架構，他用了一個(gè)中斷處理各種消息，而這個(gè)時(shí)候，我也在想著(zhù)如何改造uC/OS-II的任務(wù)切換軟中斷，實(shí)現雙任務(wù)，思路完全一致，他的話(huà)說(shuō)明了這個(gè)方案是可行的。

　　后來(lái)的一段時(shí)間，忙著(zhù)msOS文檔，進(jìn)一步完善msOS代碼，一直沒(méi)有著(zhù)手寫(xiě)。直到三月份才開(kāi)始按照軟中斷方式，粗粗的寫(xiě)了一個(gè)無(wú)OS的雙任務(wù)版本msOS，實(shí)現了這個(gè)功能，但因為當時(shí)對Stm32的中斷系統理解不深，所以放到群內讓大家一起分析，尋找bug，這個(gè)時(shí)候，“獨釣千古愁”對無(wú)OS版本msOS提出了很多建議，并且直接在這個(gè)版本基礎上修改，完全的丟棄了匯編代碼，移植非常容易，其中部分處理方式引用了他跟“傳說(shuō)中的火槍手”交流時(shí)提供的代碼。我再在“獨釣千古愁”提供的版本基礎上進(jìn)一步優(yōu)化，統一風(fēng)格，定型后在群內發(fā)布，當“傳說(shuō)中的火槍手”看到最終版本，就覺(jué)得有他的影子存在。

　　這個(gè)無(wú)OS版本的msOS，最終的命名是“Tomsu”起的，他參考軟件的命名習慣，因為這是一個(gè)無(wú)OS簡(jiǎn)化版本，所以推薦為msOS-Lite版本，Lite的意思是“精簡(jiǎn)”?？梢哉f(shuō)，msOS-Lite版本，是整個(gè)msOS群大家參與討論出來(lái)的，雖然有幾個(gè)相對重要的網(wǎng)友積極推動(dòng)，但其它網(wǎng)友的貢獻是不能抹殺的，集體的力量是強大的。我對這個(gè)版本非常滿(mǎn)意，因為它準確的反應了msOS理念：簡(jiǎn)單、易用。

　　無(wú)RTOS實(shí)現雙任務(wù)，甚至多任務(wù)，本質(zhì)上講跟RTOS方法類(lèi)似的，只是RTOS是把一個(gè)main大循環(huán)斬成多個(gè)具有優(yōu)先級的小循環(huán)，消息觸發(fā)決定在最高優(yōu)先級的小循環(huán)中執行。因為是小循環(huán)，死循環(huán)，一直循環(huán)下去，所以必須要有觸發(fā)進(jìn)入條件和等待資源掛起條件，否則這個(gè)小循環(huán)一直執行下去，別的小循環(huán)就執行不了了。

　　無(wú)RTOS版本多任務(wù)，把中斷看作是任務(wù)，因為中斷優(yōu)先級高于main大循環(huán)，建立一個(gè)最低優(yōu)先級的，可以被消息觸發(fā)的軟中斷來(lái)實(shí)現任務(wù)，但因為在中斷中，所以建立的這個(gè)任務(wù)不是一個(gè)死循環(huán)，而是執行完畢就跳出的。而這一點(diǎn)恰好符合msOS的業(yè)務(wù)邏輯中的消息機制，執行完消息就退出的特點(diǎn)，不需要死循環(huán)等待在哪兒。

　　多個(gè)中斷，就實(shí)現多個(gè)任務(wù)，尤其是systick系統節拍中斷，有很多事務(wù)在系統節拍中例行處理，類(lèi)似任務(wù)，雖然這個(gè)任務(wù)不是嚴格意義上的，功能不強大，但夠我們用了，尤其是對msOS來(lái)說(shuō)，只需要兩個(gè)任務(wù)，恰好合適。

　　為了跟uC/OS-II兼容，選擇了軟中斷PendSV，把優(yōu)先級設置為最低。

　　其次，宏定義形式定義軟中斷PendSV的觸發(fā)指令，只要EnterInterrupt這個(gè)宏指令被調用，就激活PendSV中斷。這部分代碼“獨釣千古愁”和“傳說(shuō)中的火槍手”提供的，寫(xiě)的非常好，原來(lái)這部分在匯編中的，移到了C語(yǔ)言中，這樣子msOS-Lite就沒(méi)有了匯編代碼。

　　再次，編寫(xiě)PendSV的中斷響應代碼，考慮到有多個(gè)消息源同時(shí)拋出消息，但響應中斷只有一次，所以在中斷響應中必須要把消息隊列中的消息處理完，否則會(huì )導致后續的消息因為中斷此前被占用而不會(huì )再次產(chǎn)生中斷標記而無(wú)法重入的問(wèn)題。這兒增加了CheckMessage函數來(lái)實(shí)現。

　　最后，改寫(xiě)拋出消息入隊列函數，調用EnterInterrupt觸發(fā)PendSV中斷。

　　至此，無(wú)RTOS的msOS-Lite版本完成，非常感謝msOS QQ群的所有網(wǎng)友的支持與合作