cola_os的学习笔记

声明

该项目系本人学习项目所做的笔记。该项目的项目地址为cola_os: 300行代码实现多任务管理的OS，在很多MCU开发中，功能很简单，实时性要求不强，如果使用RTOS显得太浪费，任务多了管理不当又很乱，所以才会想起做一个轮询的任务管理。简单好用！CSDN:https://blog.csdn.net/ziqi5543/article/details/101512722 (gitee.com)

为什么要学习cola_os

​ 这个软件架构是我无意间在csdn刷到的。通过学习cola_os，可以了解熟悉一个程序架构需要的部件、项目建设的流程和结构等，由于此项目不像linux一样是开源建设的大工程，该架构提供的大部分内容必然是程序架构必需的，触类旁通。本笔记侧重于对该架构的理解解读，对于作者已经阐述的内容，尽量不重复，一方面是尊重作者的原创内容，另外一方面是希望用自己的话讲述以更好地掌握知识。

常见的软件架构

​ 作者在文档中写道：“使用的框架为前后台和时间片相结合，同时参考rtthread和linux中优秀的思想设计而成，名为cola os。”我们需要快速地了解一下三种不同的软件架构。

顺序执行的前后台系统

中断:
{
	if(需要刷屏)
		刷一次屏幕;
	if(需要发出一声喵)
		喵;
}

int main()
{
	while(1)
	{
		switch(keynum)
		{
			case 刷屏键:
				需要刷屏了;
		}
	}
}

​ 通过刷屏的标志变量，在中断中响应用户的请求。这样的缺点随着任务的增加会暴露出来，就拿屏幕刷新来说，刷屏虽然响应得快，在刷屏后面顺序执行的内容要等他刷屏了才能得到执行，此外由于卡在中断里面，按键会变得不灵敏。

时间片轮询系统

我认为采用时标是时间片轮询系统相较于简单的前后台系统的显著特征。

1ms一次定时器:
{
	timecount1++;
	timecount2++;
}


int main()
{
	int a=0;
	while(1)
	{
		if(timecount1>20)
		{
			timecount1=0;
			if(++a>50)
			{
				a=0;
				printf("一秒\n");
			}
		}
		if(timecount2>2000)
		{
			timecount2=0;
			清屏;
		}
	}
}

需要注意：时标要注意清零。隔一段时间就调用一次函数，由此，函数内部就能获取到时间。需要频繁更新的内容依然需要放置到中断当中去，耗时的任务尽量不要频繁执行，不要放中断。

多任务操作系统

​ 这里不讨论Windows这种庞大复杂的操作系统，我认为操作系统的初衷是更好地分配资源，完成任务的调度。拿Freertos举例，核心思想是分发任务，立即响应，也就是实时操作系统 （Real-time operating system, RTOS ），又称即时操作系统，按键任务在定时器中定期执行，不分发对应的按键任务，比如说煮饭，煮饭任务就始终不会往下判断，这样减轻了mcu的负担。对比时间片轮询系统，我们可以看到，实际上系统开始运行，不管用户用没用到这个功能，都会扫描判断到，虽然说我们可以延后时标的判断时间，但是任务很多的时候这种消耗不好忽视。

​ Freertos的任务间通讯可以通过全局变量或队列，对共有资源的争取、线程之间的竞争、任务的资源分配等问题，都需要予以考虑。不是简单地移动一个模块的项目工程while(1)就可以完成的，如果你是要跟其他任务进行联动的话。这里给出我的一篇博客作为Freertos的写法参考：http://t.csdnimg.cn/yCTew

cola_os的软件架构

​ cola_os的软件架构主要由开发板bsp、cola_os系统特有(调度、定义…)、应用层(比如我把某个bsp内容拿来应用了)、main和config文件。这有点像linux，对io的操作封装成open()、close()，再上一层则是调用这些函数封装成某个任务或功能函数，供外部调用。

​ 在项目地址下载解压后打开下图所示的工程。

stm32命名开头的，或是命名中含有stm32的，是stm32单片机特有的内容，我们只需要关心该工程和其他项目的不同之处即可。