透查本质

在学习操作系统的时候，应该从本质出发。

疑问：

  1. 操作系统的出现时机（背景），解决的问题？
  2. 操作系统是如何保证安全的？
  3. 操作系统是如何管理硬件资源的？
  4. 操作系统是如何被推广的？
  5. 操作系统的兼容性，跨平台性怎么样？
  6. debug能力怎么样？
  7. 是否方便易用，是否容易上手？

回答：

  1. 资源受限设备的复杂性增加，仅仅靠while(1)无法软件解耦。有实时性的要求。
  2. 给cpu分为特权模式和用户模式，特权模式可以访问所有资源，用户模式只能访问部分资源。任务有自己的栈空间，任务切换时，保存和恢复上下文。
  3. 中断管理，cpu时间片管理，内存管理。
  4. 极小的占用，开源免费，标准接口。
  5. 支持多种架构的芯片，支持多种编译工具链。
  6. 自带一些调试工具，追踪功能，内存检测。
  7. 支持多任务，任务间通信，同步，互斥。

有啥说啥

这样设计有什么好处，为什么？ 有没有必要这样设计？ 有没有其他设计方案？ 根据场景倒推设计思路。

简介

任务

时间管理

中断管理和临界段

处理器利用率

列表和列表项

消息队列

信号量

事件标记组

软件定时器

低功耗管理

内存管理

常见名词

  • MPU ：Memory Protection Unit（内存保护单元）
  • CRITICAL：临界
  • SysTick：内置的系统定时器
  • SVC：System Service Call系统调用（用于产生系统函数的调用请求）
  • PendSV：Pend System Service Call 可悬起的系统调用（可以像普通的中断一样被抢占挂起的，具有缓期执行的特点）
  • ISR：Interrupt Service Routine中断服务例程
  • IRQ：Interrupt Request 中断请求
  • idle task：空闲任务，操作系统在没有其他任务需要运行时执行的默认任务。

参考链接