LiteOS内核教程03-任务管理

3. 动手实验 —— 体验任务的创建与切换

实验内容

本实验中将创建两个任务,一个低优先级任务task1,一个高优先级任务task2,两个任务都会每隔2s在串口打印自己的任务id号,在串口终端中观察两个任务的运行情况。

在Demo文件夹右击,选择新建文件夹:


新建osal_kernel_demo文件夹,用于存放内核的实验文件:


在osal_kernel_demo文件夹中新建第一个实验文件osal_task_demo.c文件


在osal_task_demo.c文件内编写代码:


/* 使用osal接口需要包含该头文件 */#include/* 任务优先级宏定义(shell任务的优先级为10) */#defineUSER_TASK1_PRI 12//低优先级#defineUSER_TASK2_PRI 11//高优先级/* 任务ID */uint32_t user_task1_id = 0;uint32_t user_task2_id = 0;/* 任务task1入口函数 */staticintuser_task1_entry(){

    int n = 0;

    /* 每隔2s在串口打印一次,打印5次后主动结束 */    for(n = 0; n < 5; n++)

    {

        printf("task1: my task id is %ld, n = %d!\r\n", user_task1_id, n);

        /* 任务主动挂起2s */        osal_task_sleep(2*1000);

    }

    printf("user task 1 exit!\r\n");

    /* 任务结束 */    return 0;

}/* 任务task2入口函数 */staticintuser_task2_entry(){

    /* 每隔2s在串口打印一次,不结束 */    while (1)

    {

        printf("task 2: my task id is %ld!\r\n", user_task2_id);


        /* 任务主动挂起2s */        osal_task_sleep(2*1000);

    }

}/* 标准demo启动函数,函数名不要修改,否则会影响下一步实验 */intstandard_app_demo_main(){

    /* 创建任务task1 */    user_task1_id = osal_task_create("user_task1",user_task1_entry,NULL,0x400,NULL,USER_TASK1_PRI);

    /* 创建任务task2 */    user_task2_id = osal_task_create("user_task2",user_task2_entry,NULL,0x400,NULL,USER_TASK2_PRI);

    return 0;

}

编写完成之后,要将我们编写的osal_task_demo.c文件添加到makefile中,加入整个工程的编译:

这里有个较为简单的方法,直接修改Demo文件夹下的user_demo.mk配置文件,添加如下代码:

#example for osal_task_demo ifeq ($(CONFIG_USER_DEMO), "osal_task_demo")

user_demo_src  = ${wildcard $(TOP_DIR)/targets/STM32L431_BearPi/Demos/osal_kernel_demo/osal_task_demo.c}

user_demo_defs = -D CONFIG_OSAL_TASK_DEMO_ENABLE=1 endif

添加位置如图:


这段代码的意思是:

如果 CONFIG_USER_DEMO 宏定义的值是osal_task_demo,则将osal_task_demo.c文件加入到makefile中进行编译。

那么,如何配置 CONFIG_USER_DEMO 宏定义呢?在工程根目录下的.sdkconfig文件中的末尾即可配置:



因为我们修改了mk配置文件,所以点击重新编译按钮进行编译,编译完成后点击下载按钮烧录程序。

实验现象

程序烧录之后,即可看到程序已经开始运行,在串口终端中可看到实验的输出内容:





LiteOS内核教程05-互斥锁

3. 动手实验 —— 使用互斥锁进行资源保护

实验内容

本实验中将创建两个任务,一个低优先级任务task1,一个高优先级任务task2,两个任务之间依次对共享资源上锁、操作、解锁,在串口终端中观察两个任务的运行情况。

在Demo文件夹右击,新建文件夹osal_kernel_demo用于存放内核的实验文件(如果已有请忽略这一步)。

接下来在此文件夹中新建一个实验文件 osal_mutex_demo.c,开始编写代码:


/* 使用osal接口需要包含该头文件 */#include/* 任务优先级宏定义(shell任务的优先级为10) */#defineUSER_TASK1_PRI 12//低优先级#defineUSER_TASK2_PRI 11//高优先级/* 共享资源 */uint32_t public_value = 0;/* 互斥锁索引ID */osal_mutex_t public_value_mutex;/* 任务task1入口函数 */staticintuser_task1_entry(){

    while(1)

    {

        /* 尝试获取互斥锁 */        if(true == osal_mutex_lock(public_value_mutex))

        {

            /* 获取到互斥锁,对共享资源进行操作 */            printf("\r\ntask1: lock a mutex.\r\n");

            public_value += 10;

            printf("task1: public_value = %ld.\r\n", public_value);

            /* 对共享资源操作完毕,释放互斥锁 */            printf("task1: unlock a mutex.\r\n\r\n");

            osal_mutex_unlock(public_value_mutex);

            /* 满足条件则结束任务 */            if(public_value > 100)

                break;


        }

    }

    /* while(1)会执行结束,所以需要返回值 */    return 0;

}/* 任务task2入口函数 */staticintuser_task2_entry(){

    while (1)

    {

        /* 尝试获取互斥锁 */      if(true == osal_mutex_lock(public_value_mutex))

        {

            /* 获取到互斥锁,对共享资源进行操作 */            printf("\r\ntask2: lock a mutex.\r\n");

            public_value += 5;

            printf("task2: public_value = %ld.\r\n", public_value);

            /* 对共享资源操作完毕,释放互斥锁 */            printf("task2: unlock a mutex.\r\n\r\n");

            osal_mutex_unlock(public_value_mutex);


            /* 满足条件则结束任务 */            if(public_value > 90)

                break;

            /* 优先级较高,需要挂起一下,让task1获取到互斥锁,否则task2再次上锁,形成死锁 */            osal_task_sleep(10);

        }

    }

    /* while(1)会执行结束,所以需要返回值 */    return 0;

}/* 标准demo启动函数,函数名不要修改,否则会影响下一步实验 */intstandard_app_demo_main(){

    /* 创建互斥锁public_value_mutex */    osal_mutex_create(&public_value_mutex);

    /* 创建任务task1 */    osal_task_create("user_task1",user_task1_entry,NULL,0x400,NULL,USER_TASK1_PRI);

    /* 创建任务task2 */    osal_task_create("user_task2",user_task2_entry,NULL,0x400,NULL,USER_TASK2_PRI);

    return 0;

}

编写完成之后,要将我们编写的 osal_mutex_demo.c文件添加到makefile中,加入整个工程的编译:

这里有个较为简单的方法,直接修改Demo文件夹下的user_demo.mk配置文件,添加如下代码:

#example for osal_mutex_demoifeq ($(CONFIG_USER_DEMO), "osal_mutex_demo")

    user_demo_src  = ${wildcard $(TOP_DIR)/targets/STM32L431_BearPi/Demos/osal_kernel_demo/osal_mutex_demo.c}

endif

添加位置如图:

这段代码的意思是:

如果 CONFIG_USER_DEMO 宏定义的值是osal_mutex_demo,则将osal_mutex_demo.c文件加入到makefile中进行编译。

那么,如何配置 CONFIG_USER_DEMO 宏定义呢?在工程根目录下的.sdkconfig文件中的末尾即可配置:


因为我们修改了mk配置文件,所以点击重新编译按钮进行编译,编译完成后点击下载按钮烧录程序。

实验现象

程序烧录之后,即可看到程序已经开始运行,在串口终端中可看到实验的输出内容:




LiteOS内核教程06-内存管理

3. 动手实验 —— 测试动态内存分配的最大字节

实验内容

本实验中将创建一个任务,从最小字节开始,不停的申请分配内存,释放分配的内存,直到申请失败,串口终端中观察可以申请到的最大字节。

实验代码

首先打开上一篇使用的 HelloWorld 工程,基于此工程进行实验。

在Demo文件夹右击,新建文件夹osal_kernel_demo用于存放内核的实验文件(如果已有请忽略这一步)。

接下来在此文件夹中新建一个实验文件 osal_mem_demo.c,开始编写代码:


/* 使用osal接口需要包含该头文件 */#include/* 任务入口函数 */staticintmem_access_task_entry(){

    uint32_t i = 0;    //循环变量    size_t mem_size;    //申请的内存块大小    uint8_t* mem_ptr = NULL;    //内存块指针    while (1)

    {

        /* 每次循环将申请内存的大小扩大一倍 */        mem_size = 1 << i++;

        /* 尝试申请分配内存 */        mem_ptr = osal_malloc(mem_size);

        /* 判断是否申请成功 */        if(mem_ptr != NULL)

        {

            /* 申请成功,打印信息 */            printf("access %d bytes memory success!\r\n", mem_size);

            /* 释放申请的内存,便于下次申请 */            osal_free(mem_ptr);

            /* 将内存块指针置为NULL,避免称为野指针 */            mem_ptr = NULL;

            printf("free memory success!\r\n");


        }

        else        {

            /* 申请失败,打印信息,任务结束 */            printf("access %d bytes memory failed!\r\n", mem_size);

            return 0;

        }

    }

}/* 标准demo启动函数,函数名不要修改,否则会影响下一步实验 */intstandard_app_demo_main(){

    /* 创建任务,任务优先级为11,shell任务的优先级为10 */    osal_task_create("mem_access_task",mem_access_task_entry,NULL,0x400,NULL,11);

    return 0;

}

编写完成之后,要将我们编写的 osal_mem_demo.c文件添加到makefile中,加入整个工程的编译:

这里有个较为简单的方法,直接修改Demo文件夹下的user_demo.mk配置文件,添加如下代码:

#example for osal_mem_demoifeq ($(CONFIG_USER_DEMO), "osal_mem_demo")

    user_demo_src  = ${wildcard $(TOP_DIR)/targets/STM32L431_BearPi/Demos/osal_kernel_demo/osal_mem_demo.c}

endif

添加位置如图:


这段代码的意思是:

如果 CONFIG_USER_DEMO 宏定义的值是osal_mem_demo,则将osal_mem_demo.c文件加入到makefile中进行编译。

那么,如何配置 CONFIG_USER_DEMO 宏定义呢?在工程根目录下的.sdkconfig文件中的末尾即可配置:


因为我们修改了mk配置文件,所以点击重新编译按钮进行编译,编译完成后点击下载按钮烧录程序。

实验现象

程序烧录之后,即可看到程序已经开始运行,在串口终端中可看到实验的输出内容:


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