rp2040os

Raspberry Pi RP2040リアルタイムOS

RP2040の先制的でリアルタイムのOSサポートを作成するための学習プロジェクト。スケジューラコードは、簡単に実験できるようにCで記述されています。現在の機能は次のとおりです。

先制
スレッドの優先順位
待機/遅延
協同利回り
ミューテックス
スタックチェック（発行ブレークポイント）


4つのスレッドを使用した125MHz Picoのコンテキストスイッチ時間は次のとおりです。
最適化はありません

	コンテキスト時間
統計コレクションなし：	5.8米国
統計でcollecton：	9.3 US
統計/スタックチェックを使用：	9.9 US

例コードには、シリアルポートまで2秒ごとに出力などの単純な「トップ」があります。 CTX =値は、コンテキストスイッチに費やされる時間の割合です。 util =は、スレッドに費やされた時間の割合であり、アイドルスレッドの1つで費やされたアイドル=パーセントです。
Sまたはステータスのインジケーターは、単純です：W-Waiting、R-Running、Zゾンビド、またはスレッドが返されます。

壁の時間0:56:38
cpu0 ctx = 0.095％、util = 1.229％idle = 98.771％
CPU1 CTX = 0.074％、UTIL = 0.081％アイドル= 99.919％
thrd名S pri cpu lastcpu
   0レッドLED W 100 0.001％1
   1グリーンLED W 100 0.011％0
   2レポートR 255 1.115％0
   3スピナーZ 150 0.000％0

現在の実装は、3つのファイルと主な例で構成されています。

 RP2040OS.H OSヘッダー
c
アセンブリのFUNC.S実装関数
main.cの例

2つのスレッドをキックオフするための単純なユースケース：

 #include "rp2040.h"


static uint32_t blink1stack [128];
void blink1（）{
  while（true）{
    setgpio（LED_PIN1）;
    遅延（300）;
    clrgpio（LED_PIN1）;
    遅延（300）;
  }
}

static uint32_t blink2stack [128];
void blink2（）{
  while（true）{
    setgpio（LED_PIN2）;
    遅延（300）;
    clrgpio（LED_PIN2）;
    遅延（300）;
  }
}

int main（）{
  stdio_init_all（）; 
  GPIO_INIT（LED_PIN1）;
  gpio_set_dir（led_pin1、gpio_out）;
  GPIO_INIT（LED_PIN2）;
  gpio_set_dir（led_pin2、gpio_out）;
  
  addThread（ "Red LED"、Blink1、Blink1stack、sizeof（blink1stack）、100）;
  addThread（ "Green LED"、Blink2、Blink2stack、sizeof（blink2stack）、100）;
  setupsched（）; //返品なし
}

###スタックサイズ
呼び出すライブラリ機能が多いほど、必要なスタックスペースが増えることに注意してください。たとえば、PrintF関数を使用すると、関数メモリ要件を処理するために、スタック内の256を超える32ビット値が必要です。テスト中のユニットがデバッガーに接続されている場合、stack_watchをオンにすることができ、スタックガード値のいずれかが変更されている場合、デバッガーのBKPT（ブレークポイント）をトリガーし、オーバーフロー状態の可能性を示します。

### osconfig.h
このファイルを使用すると、スケジューラの仕組みをカスタマイズできます。デフォルトでは、RP2040仕様または2つのコアに設定されています。 user_tasksをアプリケーションの正しい量に設定すると、使用するメモリの量が最小限に抑えられます。命名、統計、スタックの監視などの追加のスレッド情報ももう少しメモリを消費しますが、デバッグに非常に役立ちます。
ContextSw_Pinをオシロスコープで使用して、コンテキストスイッチをリアルタイムで確認できます。

建物

pico_sdk_path = pico-sdkへのパスをエクスポートします
$ pico_sdk_path/external/pico_sdk_import.cmakeをメインディレクトリにコピーします。

 $> mkdirビルド
$> CDビルド
$> cmake .. -dcmake_build_type = debug
$> make