實時操作系統已成為許多嵌入式系統的關鍵組件,從裸機調度過渡到 RTOS 可能會很棘手。如何使用 RTOS 進行嵌入式開發?這里有7個技巧可以幫助嵌入式開發人員更輕松地進行過渡,快來學習一下吧!
1、首先規劃架構
如果從未使用過 UML 或對軟件架構不感興趣,那么現在是學習它的時候了。使用 RTOS 時,開發人員仔細考慮每個任務、同步和通信機制至關重要。這些細節不能只存儲在工程師的頭腦中,而是需要以圖表的形式記錄下來,以便在需要時查看和更新。開發基于 RTOS 的應用程序很快就會變得復雜,因此考慮應用程序的行為很重要。
2、仔細跟蹤內存使用情況
與開發裸機應用程序不同,RTOS 任務和同步結構可以快速耗盡資源受限設備中的內存。開發人員需要非常仔細地監控內存并跟蹤它的去向。創建六個任務,幾個信號量和互斥鎖的情況并不少見,結果卻發現 malloc 失敗,因為所有的堆空間都已用完。
3、提前創建所有任務
RTOS 為嵌入式開發人員提供了廣泛的功能,例如創建任務和銷毀任務的能力。關注內存使用的開發人員可能傾向于僅在需要時創建任務,然后在任務完成時銷毀它們。雖然這在概念上很好,但在資源受限的系統中,通常沒有復雜的堆管理器來處理堆碎片。結果可能是一個碎片堆,在程序執行期間的某個時刻突然沒有內存可以分配。建議在系統初始化期間創建所有使用堆的對象。結果似乎是一個靜態分配的對象,如果存在內存問題,該問題將在系統啟動時顯現出來。
4、永遠不要關閉堆棧保護
裸機開發人員通常癡迷于編寫盡可能高效的代碼。意識到使用時鐘周期的堆棧監視器的存在成為優化和刪除的有吸引力的目標,不要這樣做。Stack Monitor 用于檢測堆棧溢出和其他堆棧相關問題。雖然它確實使用了幾個時鐘周期,但好處遠遠超過了性能成本。
5、優化每個任務堆棧
不要依賴默認的堆棧大小。在許多 RTOS 中,任務的默認堆棧大小約為 0x200。這通常是堆棧深度,而不是使用的字節數。僅使 LED 閃爍的任務可能會使用一整千字節的堆空間。嵌入式開發人員確保執行最壞情況堆棧分析并適當確定每個任務堆棧的大小。從長遠來看,這將有助于節省內存!
6、啟用 RTOS 感知調試
現代微控制器具有一些非常酷的調試功能,例如實時跟蹤和 RTOS 感知調試。在微控制器和 RTOS 中啟用這些功能。它們將允許開發人員跟蹤哪些任務運行了多長時間、以什么順序運行,并且可以幫助識別許多常見的 RTOS 相關問題。
7、仔細選擇你的任務優先級
預先開發一個軟件如此有用的一個原因是提供了系統中發生的一切的大圖。有了這張大圖,就可以更輕松地確定系統中每個任務的優先級。必須謹慎選擇優先級,以確保任務不會占用 CPU 時間,并確保系統不會出現優先級倒置等問題。
嵌入式開發如何使用RTOS?綜上所述,使用 RTOS 對嵌入式開發人員非常有益,有助于加快開發周期。許多中間件、庫和框架都依賴于 RTOS,隨著當今物聯網設備的大規模推動,裸機已經過時,掌握 RTOS 是強制性的。更多關于物聯網培訓的問題,歡迎咨詢千鋒教育在線名師。千鋒教育擁有多年IT培訓服務經驗,采用全程面授高品質、高體驗培養模式,擁有國內一體化教學管理及學員服務,助力更多學員實現高薪夢想。