自学华为IoT物联网_12 Huawei LiteOS基础架构

前言

本文系转载，我在整理华为IOT平台知识时，无意间找到这篇文章，作者CARLOS_CHIANG提到的LiteOS中间件是我文章中没有的，且作者计划写20篇关于华为IOT平台的文章（目前已经完成了12篇，文章目录链接），必须致敬作者。

作者：CARLOS_CHIANG
出处：http://www.cnblogs.com/yaoyaojcy/

一、1个Huawei LiteOS Kernel

 1.1 huawei LiteOS Kernel基本框架图

 嵌入式开发单片机芯片： 单进程多线程

 1.1.1  Kernel模块--任务

• 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。
• Huawei LiteOS的任务模块提供任务的创建、删除、延迟、挂起、恢复等功能，以及锁定和解锁任务调度。任务是抢占式调度机制，同时支持时间片轮转调度方式。
• 常用编程实例：
  如创建2个任务：TaskHi和TaskLo
      TaskHi为高优先级任务
      TaskLo为低优先任务

 1.1.2  Kernel模块--内存管理

• 内存管理模块管理系统的内存资源，它是操作系统的核心模块之一。
• Huawei LiteOS的内存管理提供静态内存和动态内存两种算法，支持内存申请、释放。目前支持的内存管理算法有固定大小的BOX算法、动态申请DLINK算法。
• 通内存统计、内存越界检测功能。
• 常用编程实例：
  如初始化一个动态内存池
      在动态内存池中申请一个内存块
      使用这块内存块存放一个数据
      打印出存放在内存块中的数据
      释放掉这块内存

 1.1.3  Kernel模块--中断

• 中断是指出现需要时，CPU暂停执行当前程序，转而执行新程序的过程。
• Huawei LiteOS的中断支持中断创建、开/关中断、恢复中断、中断使能、中断屏蔽等功能。

 1.1.4  Kernel模块--队列

• 队列又称消息队列，是一种常用于任务间通信的数据结构，实现了接收来自任务或中断的不固定长度的消息，并根据不同接口选择传递消息是否存放在自己空间。
• Huawei LiteOS的队列支持队列的创建、删除、发送和接受功能。
• 常用编程实例：
   如 通过LOS_TaskCreate创建任务1和任务2:；
        通过LOS_QueueCreate创建一个消息队列；
        在任务1 send_Entry中发送消息；
        在任务2 recv_Entry中接收消息；
        通过LOS_QueueDelete删除队列

 1.1.5  Kernel模块--信号量

• 信号量是一种实现任务间通信的机制，实现任务之间同步或临界资源的互斥访问。常用股协助一组相互竞争的任务来访问临界资源。
• Huawei LiteOS的信号量支持信号量的创建、删除、PV等功能
• 常用编程实例：
   如
  1. 测试任务Example_Semphore创建一个信号量，锁任务调度，创建两个任务Example_SemTask1、Example_SemTask2， Example_SemTask2优先级高于Example_SemTask1；两个任务中申请同一个信号量，解锁任务调度后两任务阻塞，测试任务Example_Semphore释放信号量；
  2. Example_SemTask2得到信号量，被调度，然后任务休眠20Tick，Example_SemTask2延迟，Example_SemTask1被唤醒；
  3. Example_SemTask1定时阻塞模式申请信号量，等待时间10Tick，因信号量仍被Example_SemTask2持有，Example_SemTask1挂起，10Tick后仍未得到信号量，Example_SemTask1被唤醒，试图以永久阻塞模式申请信号量，Example_SemTask1挂起；
  4. 20Tick后Example_SemTask2唤醒，释放信号量后，Example_SemTask1得到信号量被调度运行，最后释放信号量。
  5. Example_SemTask1执行完，40Tick后任务Example_Semphore被唤醒，执行删除信号量，删除两个任务。

 1.2 huawei LiteOS Kernel的优势

• 高实时性，高稳定性
• 超小内核，基础内核体积可以剪裁至不到10KB
• 低功耗
• 支持动态加载、分散加载
• 支持功能静态剪裁

二、Huawei LiteOS 中间件

 2.1 互联框架

• 互联框架解决不同协议终端的互联互通
• 优化Mesh自组网能力，满足海量终端组网

 

 2.2  传感框架

 传感框架提供多传感器统一管理。

 2.3  安全框架

 2.4  运行引擎

• 更轻框架、更好性能，应用智能化
• 高性能、轻量级JavaScript虚拟机
  极小的ROM和内存占用空间
  提供独立用户空间和应用隔离，保护应用安全
• 面向互联网的应用开发框架
  使能轻量级物联网设备JavaScript开发
  JS框架、JS虚拟机和OS系统优化性能和功耗

 2.5  JavaScript框架

 JS框架优势

• 简化跨硬件平台和中间件的系统集成
• 用高级语言抽象来隐藏部分变成细节
• 兼容大量已有的第三方库来丰富平台功能
• 虚拟机提供基于语言的安全性

JS虚拟机

• 针对资源高度受限的设备设计和优化
• 与OS、应用架构协同来提高性能

三、OPEN的API接口

• 开放的API屏蔽底层差异，让应有开发者只需关注上层应用开发
• 友好的接口设计使得已熟悉在Linux系统上开发应用的开发者，能够非常平滑的切换到Huawei Lite、OS系统上开发，同时由于Huawei LiteOS系统的精简内核特性，使得开发者更容易理解内核。

.....