毕设选题：基于Lite OS的多协议环境检测与控制系统
开学一个月了，毕设就完成了开题报告，并没有着手进行开发，同时研究生复试还没通知。那就先准备毕设吧！因为之前学着做过一个智慧农业的实践，并没有代码编写，跟着跑了一遍的样子。现在回头复习。
硬件上我选用的小熊派的开发套件，E53系列的扩展板还有一系列的通信模组。主要参考资料来源有：小熊派开发板资料、华为Lite OS论坛及Lite OS开发资料、微信公众号Lite OS物联网操作系统。
先照着公众号的入门基础回顾一下
1、开发环境配置，
主要有4个开发环境可以用于开发配置，适用于arm系列中STM32等的Keil5（需破解、导入适合小熊派开发的STM32L431RCT硬件库、配置和生成C代码生成的图形化工具STM32CubeMX（包含所有STM32系列芯片，但需安装Java环境JRE）、华为自家的Lite OS Studio（IOT Studio）、微软集成开发的VIsual Studio Code（不是Visual Studio）
2、物联网操作系统
运行在终端上，对终端进行控制和管理，并提供统一接口的操作系统软件。或者说，满足物联网需求的服务软件平台
3、下面引入正题华为Lite OS：华为面向物联网领域开发的一个基于实时内核的轻量级操作系统。
主要介绍五大内核模块
a、任务管理
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。
Huawei LiteOS是一个支持多任务的操作系统，一个任务就表示一个线程，任务之间可以进行切换和通信。LiteOS的任务管理模块提供任务创建、删除、延时、挂起和恢复、更改任务优先级、锁定任务调度和解锁任务调度、根据任务控制块查询任务 ID、根据 ID 查询任务控制块信息等功能。
LiteOS内核是抢占式调度内核，所以高优先级的任务可以打断低优先级任务，低优先级任务必须在高优先级任务阻塞或结束后才能得到调度，同优先级任务会进行时间片轮转调度。优先级表示任务执行的优先顺序，决定了在发生任务切换时即将要执行的任务。LiteOS中的任务一共有32个优先级 (0-31)，最高优先级为 0，最低优先级为31。
每一个任务都含有一个任务控制块（TCB）。TCB 包含了任务上下文栈指针（stack pointer）、任务状态（包括就绪、运行、阻塞、退出4种状态）、任务栈大小（任务栈里保存着局部变量、寄存器、函数参数、函数返回地址等）、任务优先级、任务ID、任务名等信息。TCB相当于每个任务在内核中的身份证，可以反映出每个任务运行情况。
在任务模块初始化时，系统会先申请TCB需要的内存空间。如果任务初始化成功，则系统对TCB内容进行初始化。用户创建任务时，系统会将任务栈进行初始化，预置上下文。此外，系统还会将“任务入口函数”地址放在相应位置。这样在任务第一次启动进入运行态时，将会执行“任务入口函数”。
信号量（Semaphore）是一种实现任务间通信的机制，可以用于任务之间同步或临界资源的互斥访问。
信号量可以被任务获取或者申请，不同的信号量通过信号量索引号来唯一确定，每个信号量都有一个计数值和任务队列。通常信号量的计数值表示有效的资源数，即剩下的可被占用的互斥资源数。当任务申请(Pend)信号量时，如果申请成功，则信号量的计数值递减，如申请失败，则挂起在该信号量的等待任务队列上，一旦有任务释放该信号量，则等待任务队列中的任务被唤醒开始执行。
互斥锁(mutex)又称互斥型信号量，是一种特殊的二值信号量，用于实现对共享资源的独占式处理。互斥锁主要使用在多任务环境下，此时往往存在多个任务竞争同一共享资源的应用场景。另外，Huawei LiteOS通过优先级继承算法，解决了信号量存在的优先级翻转问题。
任意时刻互斥锁只有两种状态：开锁或闭锁。当有任务持有时，互斥锁处于闭锁状态，这个任务获得该互斥锁的所有权。当该任务释放它时，该互斥锁被开锁，任务失去该互斥锁的所有权。当一个任务持有互斥锁时，其他任务将不能再对该互斥锁进行开锁或持有，所以其他任务此时访问这个公共资源将会被阻塞，直到互斥锁被持有该锁的任务释放后，其他任务才能重新访问该公共资源。
网友评论