LiteOs

任务一: 任务的创建与切换

实验内容

在本实验中将要创建两个任务,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。

实验代码

首先打开之前创建的 HelloWorld 工程,基于此工程进行实验。

在Demo文件夹右击,选择新建文件夹:

YQ63GEYE6PCHRAX5(@3LMER.png

新建osal_kernel_demo文件夹,用于存放内核的实验文件:

image.png

接下来在此osal_kernel_demo文件夹中新建第一个实验文件osal_task_demo.c文件,开始编写代码:

image.png

/* 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_tuser_task1_id=0;uint32_tuser_task2_id=0;/* 任务task1入口函数 */staticintuser_task1_entry(){intn=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 */return0;}/* 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);return0;}

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_demoifeq($(CONFIG_USER_DEMO),"osal_task_demo")user_demo_src=${wildcard $(TOP_DIR)/targets/STM32L431_BearPi/Demos/osal_kernel_demo/osal_task_demo.c}user_demo_defs=-DCONFIG_OSAL_TASK_DEMO_ENABLE=1endif

添加位置如图:

image.png

之后在工程根目录下的.sdkconfig文件中的末尾进行配置:

image.png

image.png

因为我们修改了mk配置文件,所以点击重新编译按钮




image.png

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:

ST76NVR%1UI1M$H)FN}QPSV.png

可以看到,系统启动后,首先打印版本号,串口shell的优先级为10,最先打印shell信息,接下来task1先创建,但是优先级较低,所以后创建的task2抢占执行,task2打印后主动挂起2s,这时task1开始执行,依次执行5次后task1结束,task2一直保持运行。

image.png

任务二 LiteOS的互斥锁

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。

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_mutex_demo.c,开始编写代码:

image.png

/* 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_tpublic_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 */return0;}/* 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 */return0;}/* 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);return0;}

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:

image.png

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:

image.png

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:

ZI7RTUA4LGPM)0_1(_G4V`5.png

可以看到,系统启动后,首先打印版本号,串口shell的优先级为10,最先打印shell信息,接下来task1先创建,但是优先级较低,所以后创建的task2抢占执行,task2获取到互斥锁,对共享资源进行操作,操作完毕解锁,然后主动挂起,task1获取到互斥锁,对共享资源进行另一个操作,操作完毕解锁,在task1操作的时候,task2早已挂起完毕,但是获取不到互斥锁,所以挂起等待,在task1解锁后,堵塞的task2被唤醒开始执行。

任务三 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:

image.png

/* 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_ti=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<

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:

image.png

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:

image.png

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:![{[1_AY6Q$I)RWZ{~WF97_1.png

可以看到,系统启动后,首先打印版本号,串口shell的优先级为10,最先打印shell信息,接下来内存申请任务创建开始执行,在该芯片上最大能申请的空间为 16384 字节

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