CMSIS支持

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CMSIS支持

基本概念

CMSIS是Cortex Microcontroller Software Interface Standard(Cortex微控制器软件接口标准)的缩写,是对于那些基于ARM Cortex处理器的微控制器独立于供应商的硬件抽象层。它包含多个组件层,其中之一是RTOS层,该层定义了一套通用及标准化的RTOS API接口,减少了应用开发者对特定RTOS的依赖,方便用户软件的移植重用。该套API有2个版本,分别为版本1(CMSIS-RTOS v1)和版本2(CMSIS-RTOS v2),OpenHarmony LiteOS-M仅提供其版本2的实现。

开发指导

接口说明

CMSIS-RTOS v2提供下面几种功能,接口详细信息可以查看API参考。

表 1 CMSIS-RTOS v2接口

功能分类

接口名

描述

内核信息与控制

osKernelGetInfo

获取RTOS内核信息。

osKernelGetState

获取当前的RTOS内核状态。

osKernelGetSysTimerCount

获取RTOS内核系统计时器计数。

osKernelGetSysTimerFreq

获取RTOS内核系统计时器频率。

osKernelInitialize

初始化RTOS内核。

osKernelLock

锁定RTOS内核调度程序。

osKernelUnlock

解锁RTOS内核调度程序。

osKernelRestoreLock

恢复RTOS内核调度程序锁定状态。

osKernelResume

恢复RTOS内核调度程序。(暂未实现)

osKernelStart

启动RTOS内核调度程序。

osKernelSuspend

挂起RTOS内核调度程序。(暂未实现)

osKernelGetTickCount

获取RTOS内核滴答计数。

osKernelGetTickFreq

获取RTOS内核滴答频率。

线程管理

osThreadDetach

分离线程(线程终止时可以回收线程存储)。(暂未实现)

osThreadEnumerate

枚举活动线程。(暂未实现)

osThreadExit

终止当前正在运行的线程的执行。

osThreadGetCount

获取活动线程的数量。

osThreadGetId

返回当前正在运行的线程的线程ID。

osThreadGetName

获取线程的名称。

osThreadGetPriority

获取线程的当前优先级。

osThreadGetStackSize

获取线程的堆栈大小。

osThreadGetStackSpace

根据执行期间的堆栈水印记录获取线程的可用堆栈空间。

osThreadGetState

获取线程的当前线程状态。

osThreadJoin

等待指定线程终止。(暂未实现)

osThreadNew

创建一个线程并将其添加到活动线程中。

osThreadResume

恢复线程的执行。

osThreadSetPriority

更改线程的优先级。

osThreadSuspend

暂停执行线程。

osThreadTerminate

终止线程的执行。

osThreadYield

将控制权传递给处于就绪状态的下一个线程。

线程标志

osThreadFlagsSet

设置线程的指定线程标志。(暂未实现)

osThreadFlagsClear

清除当前正在运行的线程的指定线程标志。(暂未实现)

osThreadFlagsGet

获取当前正在运行的线程的当前线程标志。(暂未实现)

osThreadFlagsWait

等待当前正在运行的线程的一个或多个线程标志发出信号。(暂未实现)

事件标志

osEventFlagsGetName

获取事件标志对象的名称。(暂未实现)

osEventFlagsNew

创建并初始化事件标志对象。

osEventFlagsDelete

删除事件标志对象。

osEventFlagsSet

设置指定的事件标志。

osEventFlagsClear

清除指定的事件标志。

osEventFlagsGet

获取当前事件标志。

osEventFlagsWait

等待一个或多个事件标志被发出信号。

通用等待函数

osDelay

等待超时(时间延迟)。

osDelayUntil

等到指定时间。

计时器管理

osTimerDelete

删除计时器。

osTimerGetName

获取计时器的名称。(暂未实现)

osTimerIsRunning

检查计时器是否正在运行。

osTimerNew

创建和初始化计时器。

osTimerStart

启动或重新启动计时器。

osTimerStop

停止计时器。

互斥管理

osMutexAcquire

获取互斥或超时(如果已锁定)。

osMutexDelete

删除互斥对象。

osMutexGetName

获取互斥对象的名称。(暂未实现)

osMutexGetOwner

获取拥有互斥对象的线程。

osMutexNew

创建并初始化Mutex对象。

osMutexRelease

释放由osMutexAcquire获取的Mutex。

信号量

osSemaphoreAcquire

获取信号量令牌或超时(如果没有可用的令牌)。

osSemaphoreDelete

删除一个信号量对象。

osSemaphoreGetCount

获取当前信号量令牌计数。

osSemaphoreGetName

获取信号量对象的名称。(暂未实现)

osSemaphoreNew

创建并初始化一个信号量对象。

osSemaphoreRelease

释放信号量令牌,直到初始最大计数。

内存池

osMemoryPoolAlloc

从内存池分配一个内存块。

osMemoryPoolDelete

删除内存池对象。

osMemoryPoolFree

将分配的内存块返回到内存池。

osMemoryPoolGetBlockSize

获取内存池中的内存块大小。

osMemoryPoolGetCapacity

获取内存池中最大的内存块数。

osMemoryPoolGetCount

获取内存池中使用的内存块数。

osMemoryPoolGetName

获取内存池对象的名称。

osMemoryPoolGetSpace

获取内存池中可用的内存块数。

osMemoryPoolNew

创建并初始化一个内存池对象。

消息队列

osMessageQueueDelete

删除消息队列对象。

osMessageQueueGet

从队列获取消息,或者如果队列为空,则从超时获取消息。

osMessageQueueGetCapacity

获取消息队列中的最大消息数。

osMessageQueueGetCount

获取消息队列中排队的消息数。

osMessageQueueGetMsgSize

获取内存池中的最大消息大小。

osMessageQueueGetName

获取消息队列对象的名称。(暂未实现)

osMessageQueueGetSpace

获取消息队列中消息的可用插槽数。

osMessageQueueNew

创建和初始化消息队列对象。

osMessageQueuePut

如果队列已满,则将消息放入队列或超时。

osMessageQueueReset

将消息队列重置为初始空状态。(暂未实现)

开发流程

CMSIS-RTOS2组件可以作为库或源代码提供(下图显示了库)。通过添加CMSIS-RTOS2组件(通常是一些配置文件),可以将基于CMSIS的应用程序扩展为具有RTOS功能。只需包含cmsis_os2.h头文件就可以访问RTOS API函数,这使用户应用程序能够处理RTOS内核相关事件,而在更换内核时无需重新编译源代码。

静态对象分配需要访问RTOS对象控制块定义。特定于实现的头文件(下图中的os_xx .h)提供对此类控制块定义的访问。对于OpenHarmony LiteOS-M内核,由文件名以los_开头的头文件提供,这些文件包含OpenHarmony LiteOS-M内核的这些定义。

编程实例

#include ...
#include "cmsis_os2.h"

/*----------------------------------------------------------------------------
 * 应用程序主线程
 *---------------------------------------------------------------------------*/
void app_main (void *argument) {
  // ...
  for (;;) {}
}

int main (void) {
  // 系统初始化
  MySystemInit();
  // ...

  osKernelInitialize();                 // 初始化CMSIS-RTOS
  osThreadNew(app_main, NULL, NULL);    // 创建应用程序主线程
  osKernelStart();                      // 开始执行线程
  for (;;) {}
}
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