gqf2008 / Xtask

一种多任务调度内核

Xtask

可移植多任务调度内核，用于嵌入式环境，与应用程序一起编译打包，参考 FreeRTOS 实现。

多任务调度原理分析

说明

1. 软件还在开发中，API 也相当原始且不稳定
2. 关于工作原理，代码（包括汇编）中有详细说明，请先阅读

主要功能

• 单物理线程任务优先级+时间片调度机制，高优先级抢占，同优先级公平调度
• 堆内存分配器
• 二值信号量、计数信号量、信号广播
• 多生产者多消费者队列
• 临界段
• 栈溢出检查
• PubSub 模式消息总线
• 软件定时器
• 基于 FatFS 文件系统
• 基于 smoltcp 网络协议栈

移植的芯片

• RISCV
  • GD32VF103xx
  • CM32M4xxR
  • ESP32C3
  • CH32V3
  • CH32V2
  • CH32V1
• CM4F
  • STM32F401CCU6
  • STM32F427VIT6
  • STM32F411CEU6
• CM3
  • STM32F103C8T6
• CM7F
  • STM32H7B0VBT6

快速开始

如果您有一块 longan-nano 或者 stm32f401ccu6 或者 stm32f103c8t6 最小系统板，那么example中的例子直接可以跑起来

1. 打开一个终端

   • cd debug/gd32vf103
   • ./openocd.sh

2. 串口调试

   • 把调试器插到 usb 口
   • window 平台需要你找一款串口助手连接串口即可
   • linux 或者 mac 平台执行 screen /dev/$串口设备 57600

3. 打开另外一个终端

   • gd32vf103: --target riscv32imac-unknown-none-elf

   • stm32f4: --target thumbv7em-none-eabihf

   • stm32f1: --target thumbv7m-none-eabi

   • rp2040: --target thumbv6m-none-eabi

   • 信号广播示例

     • cargo run --example broadcast --feaures=gd32vf103 --target riscv32imac-unknown-none-elf --release

   • LED 示例，三个任务分别控制三色 LED

     • cargo run --example led --feaures=gd32vf103 --target riscv32imac-unknown-none-elf --release

   • 多任务切换示例，5 个任务，4 个任务循环一段时间后退出

     • cargo run --example multitask --feaures=gd32vf103 --target riscv32imac-unknown-none-elf --release

   • 通知示例，一个通知另外一个

     • cargo run --example notify --feaures=gd32vf103 --target riscv32imac-unknown-none-elf --release

   • 队列示例，两个发，三个收消息

     • cargo run --example queue --feaures=gd32vf103 --target riscv32imac-unknown-none-elf --release

   • 信号量示例，两个发，三个收

     • cargo run --example semaphore --feaures=gd32vf103 --target riscv32imac-unknown-none-elf --release

   • 消息服务总线示例，

     • cargo run --example evbus --feaures=gd32vf103 --target riscv32imac-unknown-none-elf --release

   • 软件定时器

     • cargo run --example timer --feaures=gd32vf103,timer --target riscv32imac-unknown-none-elf --release

4. 如果您能在终端看到任务工作时的日志输出，恭喜您已经成功了

移植层接口

/// 移植层接口定义
pub trait Portable {
    /// 完全内存屏障
    /// 保证在屏障之前的任何存储操作先于屏障之后的代码执行。
    fn barrier();
    /// 临界区保护函数
    fn free<F, R>(f: F) -> R
    where
        F: FnOnce(&CriticalSection) -> R;
    /// 开全局中断
    fn enable_interrupt();
    /// 关全局中断
    fn disable_interrupt();
    /// 启动调度器
    fn start_scheduler() -> !;
    /// 软中断
    fn irq();
    /// 关闭软中断
    fn disable_irq();
    /// 获取systick
    fn systick() -> u64;
    /// 硬件延时，单位us
    fn delay_us(us: u64);
    /// 保存任务环境到任务栈
    fn save_context(task: &mut Task);
}