梅科尔工作室-看鸿蒙设备开发实战14天笔记(二) 原创

发布于 2022-7-24 18:49
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小熊派Harmony OS学习笔记(二)

Harmony os编译构建

Ninja编译工具

在Unix/Linux下通常使用Makefile来控制代码的编译,但是Makefile对于比较大的项目有时候会比较慢,Ninja编译工具,Ninja相对于Makefile这套工具更注重于编译速度

编译模块

  1. 首先通过build/lite/BearPi-HM_Nano.json文件找到要编译的模块和模块地址
  2. 以application为例,找到对应目录下的BUILD.gn文件,在BUILD.gn下有好多模块,又指向一个路径
  3. 再次找的另一个路径下的BUILD.gn文件,在里边可以找到对应的源文件

CMSIS-RTOS2接口

  • CMSIS-RTO32接口为需要RTOS功能的软件组件提供了标准化的API。

  • 写应用程序的程序员在用户代码中调用CMSIS-RTOS2 API函数,可以更方便地将应用程序从一个RTOS到另一个RTOS,使用CMSIS-RTOS2 API的中间件也可以避免很多不必要的移植工作。

使用CMSIS-RTOS2接口

  1. 在业务代码中包含“cmsis_os2.h”
  2. 通过调用“cmsis_os2.h”中的API函数使用系统相关功能

任务管理

任务管理简介

  • 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。
  • LiteOS的任务模块可以给用户提供多个任务,实现了任务之间的切换和通信,帮助用户管理业务程序流程。这样用户可以将更多的精力投入到业务功能的实现中。
  • LiteOS中的任务是抢占式调度机制,高优先级的任务可打断低优先级任务,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,同时支持时间片轮转调度方式。
  • LiteOS的任务默认有32个优先级(0-31),最高优先级为0,最低优先级为31。

任务管理状态

  • 就绪态:该任务在就绪列表中,只等待CPU。
  • 进行态:该任务正在执行。
  • 阻塞态:该任务不在就绪列表中。包含任务被挂起、任务被延时、任务正在等待信号量、读写队列或者等待读写事件等。
  • 退出态:该任务运行结束,等待系统回收资源。

任务相关的概念

  • 任务ID:在任务创建时通过参数返回给用户,作为任务的一个非常重要的标识。
  • 任务优先级:优先级表示任务执行的优先顺序。
  • 任务入口函数:每个新任务得到调度后将执行的函数。
  • 任务控制块TCB: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、任务优先级、任务ID、任务名、任务栈大小等信息。TCB可以反映出每个任务运行情况。
  • 任务栈:每一个任务都拥有一个独立的栈空间,我们称为任务栈。
  • 任务上下文:任务在运行过程中使用到的一些资源,如寄存器等,我们称为任务上下文。LiteOS在任务挂起的时候会将本任务的任务上下文信息,保存在自己的任务栈里面,以便任务恢复后,从栈空间中恢复挂起时的上下文信息,从而继续执行被挂起时被打断的代码。
  • 任务切换:任务切换包含获取就绪列表中最高优先级任务、切出任务上下文保存、切入任务上下文恢复等动作。

任务调度机制

  • 就绪态→运行态:任务创建后进入就绪态,发生任务切换时,就绪列表中最高优先级的任务被执行,从而进入运行态,但此刻该任务依旧在就绪列表中。
  • 运行态→阻塞态:任务运行因挂起、读信号量等待等,在就绪列表中被删除进入阻塞。
  • 阻塞态→就绪态(阻塞态→运行态):阻塞的任务被恢复后(任务恢复、延时时间超时、读信号量超时或读到信号量等),此时被恢复的任务会被加入就绪列表,从而由阻塞态变成就绪态;此时如果被恢复任务的优先级高于正在运行任务的优先级,则会发生任务切换,将该任务由就绪态变成运行态。
  • 就绪态→阻塞态:任务也有可能在就绪态时被阻塞(挂起)。
  • 运行态→就绪态:有更高优先级任务创建或者恢复后,发生任务切换而进入就绪列表。
  • 运行态→退出态:任务运行结束,内核自动将此任务删除,此时由运行态变为退出态。
  • 阻塞态→退出态:阻塞的任务调用删除接口,任务状态由阻塞态变为退出态。

API任务接口

接口名 功能描述
osThreadNew 创建任务
osThreadTerminate 删除某个任务(一般是对非自任务)
osThreadSuspend 任务挂起
osThreadResume 任务恢复

创建任务

osThreadNew(osThreadFunc_t func,void * argument,const osThreadAttr_t * attr)

删除某个任务

osThreadTerminate(osThreadId_t thread_id);

任务挂起

osThreadSuspend(osThreadId_t thread_id)

任务恢复

osThreadResume (osThreadId_t thread_id)

创建任务函数的接口

osThreadNew(osThreadFunc_t func, void * argument, const osThreadAttr_t * attr)
名称 描述
func 任务函数
argument 作为启动参数传递给任务函数的指针
attr 任务入口函数的参数列表
返回值 任务ID

任务实验

将base/startup/services/source/system_init.c中的SAMGR_Bootstrap();注释

完整代码如下:


#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

#include "ohos_init.h"
#include "cmsis_os2.h"

osThreadId_t threadHiID ;
osThreadId_t threadLoID ;
/*****任务一*****/
void threadHi(void)
{
    printf("enter threadHi\r\n");
    osDelay(1);
    printf("threadHi delay done\r\n");
    osThreadSuspend(threadHiID);
    printf("threadHi osThreadResume success\r\n");
    osThreadTerminate(threadHiID);
}

/*****任务二*****/
void threadLo(void)
{
    for(int i = 0; i < 10; i++)
    {
        printf("enter threadLo\r\n");
    }
    printf("threadHi osThreadSuspend success\r\n");
    osThreadResume(threadHiID);
    osThreadTerminate(threadLoID);
}


/*****任务创建*****/
static void Thread_example(void)
{
    osThreadAttr_t attr;
    attr.name = "threadHi";
    attr.attr_bits = 0U;
    attr.cb_mem = NULL;
    attr.cb_size = 0U;
    attr.stack_mem = NULL;
    attr.stack_size = 1024 * 4;
    attr.priority = 25;
    threadHiID = osThreadNew((osThreadFunc_t)threadHi, NULL,
    &attr);
    if ( threadHiID == NULL)
    {
        printf("Falied to create threadHi!\n");
    }
    attr.name = "threadLo";
    attr.priority = 24;
    threadLoID = osThreadNew((osThreadFunc_t)threadLo, NULL,
    &attr);
    if (threadLoID == NULL)
    {
        printf("Falied to create threadLo!\n");
    }
}
SYS_RUN(Thread_example);

软件计时器

API软件计时器接口

接口名 功能描述
osTimerNew 创建定时器
osTimerStart 启动定时器
osTimerStop 停止定时器
osTimerDelete 删除定时器

创建计时器

osTimerNew (osTimerFunc_t func, osTimerType_t type, void *argument, const osTimerAttr_t *attr);

启动计时器

osTimerStart (osTimerId_t timer_id, uint32_t ticks);

停止计时器

osTimerStop (osTimerId_t timer_id);

删除计时器

osTimerDelete (osTimerId_t timer_id);

计时器实验完整代码


#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

#include "ohos_init.h"
#include "cmsis_os2.h"

uint32_t exec1, exec2;

/***** 定时器1 回调函数 *****/
void Timer1_Callback(void *arg)
{
    (void)arg;
    printf("This is BearPi Harmony Timer1_Callback!\r\n");
}

/***** 定时器2 回调函数 *****/
void Timer2_Callback(void *arg)
{
    (void)arg;
    printf("This is BearPi Harmony Timer2_Callback!\r\n");
}

/***** 定时器创建 *****/
static void Timer_example(void)
{
    osTimerId_t id1, id2;
    uint32_t timerDelay;
    osStatus_t status;

    exec1 = 1U;
    id1 = osTimerNew(Timer1_Callback, osTimerOnce, &exec1, NULL);
    if (id1 != NULL)
    {
        // Hi3861 1U=10ms,100U=1S
        timerDelay = 100U;
        status = osTimerStart(id1, timerDelay);
        if (status != osOK)
        {
            // Timer could not be started
        }
    }

    osDelay(50U);
    status = osTimerStop(id1);
    if(status != osOK)
    {
        printf("stop Timer1 failed\r\n");
    }
    else
    {
        printf("stop Timer1 success\r\n");
    }
    status = osTimerStart(id1, timerDelay);
    if (status != osOK)
    {
        printf("start Timer1 failed\r\n");
    }
    osDelay(200U);
    status = osTimerDelete(id1);
    if(status != osOK)
    {
     printf("delete Timer1 failed\r\n");
    }
    else
    {
        printf("delete Timer1 success\r\n");
    }

    exec2 = 1U;
    id2 = osTimerNew(Timer2_Callback, osTimerPeriodic, &exec2, NULL);
    if (id2 != NULL)
    {

        // Hi3861 1U=10ms,300U=3S
        timerDelay = 300U;

        status = osTimerStart(id2, timerDelay);
        if (status != osOK)
        {
            // Timer could not be started
        }
    }
}

APP_FEATURE_INIT(Timer_example);

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