AutoSAR系列讲解（实践篇）7.5-OS原理进阶（上）
OS原理进阶（上）
在4.8节的时候，就稍微讲了一下OS，当时还挖了坑，说详细的内容放在实践篇中来讲，那么博主准备在这里将这个坑填上。如果对OS有点生疏了，可以回头再看看4.8节
一、Tasks
AutoSAR一共规定了两种Task——Basic和Extended的Task，主要区别就是前后者分别有3和4个状态机（Extended多了一个等待状态）。
1、基础任务（Basic Task）
当启动操作系统后，所有的Task都进入到挂起状态；然后由用户去触发需要执行的Task（一般在DaVinci中都有配置，可以生成代码，比如配置成初始化执行或者100ms周期执行）；被触发的Task都直接进入准备状态，等待被OS调用；这时OS会根据Task的优先级来调度Task（如果这时有高优先级的Task进入准备状态了，OS就会暂停正在执行的Task，优先让高优先级的Task执行，后继续执行被暂停的Task，类似于中断嵌套）。
2、扩展任务（Extended Task）
但是基础任务有一个缺陷：比如我们有两个Task，我的高优先级Task在执行中需要一个ADC的数据，但是我们的ADC配置成了1秒采样一次，而我们的高优先级Task就需要循环等待1秒ADC数据更新，低优先级任务此时却无法执行，就白白浪费了1秒CPU资源。
扩展任务比基础任务多了一个等待状态，这个状态就是当Task正在运行的时候，突然需要一个事件（比如刚刚的ADC数据更新），那么在等待这个事件的时候Task进入等待状态并释放CPU资源，低优先级的Task就可以继续占用CPU；当ADC数据更新事件来了，那么再让我们在等待状态中的Task进入准备状态，由于优先级高，那么再进入运行状态
二、Alarms
上面说的Task从挂起状态到准备状态可以由一个配置好的周期触发完成，而这个周期就是有Alarms完成的。Alarms顾名思义是闹钟，作用就是设置一个周期定时，但不光能用来触发Task，还可以用来设置一个Event事件（就是上面扩展任务那个Event事件）或者Call一个回调函数。
而Alarms的设置可以是在DaVinci中直接配置，或者在Task中修改设置也是可以的。Alarms的时间基准是通过由硬件定时器产生的Tick Time决定的，每个Tick Time是多少时间可以在DaVinci中配置。每来一个Tick Time，System Counter便加1，加到预设的值，Alarm就被触发了
三、Interrupts
中断大家都熟悉，需要注意的是，中断的优先级始终高于Task，而中断的优先级中一类中断大于二类中断；另外还需要注意的是，周期性Task和周期性中断都能做周期处理，但是在周期要求严格的情况下，最好用中断，因为周期性Task由于操作系统、调度等原因往往时间不是很准确（比如大家可以试试用周期Task模拟出一个100k的PWM，可以观察其周期的波动）
1、一类中断（Cat1）
不会访问OS服务，中断结束后直接返回中断处（就和我们常用的单片机中断一样，但我们更常使用的是二类中断）。这里OS依然按照正常的调度执行
2、二类中断（Cat2）
会访问部分OS服务（一些OS服务是不允许的，比如TerminateTask），中断结束后会发生一次OS的重新调度
3、对比
是不是有点听不懂，没关系，我们依然上图。其实就是多了一个OS调度的立即执行
举个例子，我们有两个Task：Task1（周期1s），Task2（周期100ms，优先级高），当前时刻正在执行Task1，突然来了中断（假设中断执行时间极短）：
一类中断： 由于不允许使用OS服务，因此在一类中断中不能调用Task2触发函数，只能在退出中断后回到Task1，然后等待OS应该调用Task2的时候再调用
二类中断： 因为允许使用OS部分服务，这时我们在二类中断中写入了Task2的触发函数，那么在中断结束返回的时候会直接发生一次调度，由于Task2被触发了，优先级又高，那么就直接进入Task2运行，等Task2运行结束，再返回Task1继续运行（如下图的2情况）；当然，在中断中也可以不触发其他Task，OS调度也就依然返回到Task1中去（如下图的1情况）
四、Inter OS Application Communicator（IOC）
是在内存中开辟了一个被保护的IOC区域，用于跨核通信。该区域支持多输入多输出，由OS管理，在DaVinci中一般是自动生成无需修改，这里仅作了解
五、OS Resources
当至少两个Task并行访问同一个资源的时候（比如双核CPU），很可能出问题，OS Resources就是用来防止并行访问出错，也是了解即可，机制很简单，锁住就行，如下图（其实为了防止死锁现象，使用了一种优先级上限协议机制，这里不做细讲，大家有兴趣的话可以留言，博主单独写个补充出来）
附：返回总目录的传送门如下
->返回总目录<-