温馨舒适的操作系统、零中断延迟的操作系统 ❕
序
纵观天下之RTOS，普遍都存在关闭总中断的情况，导致中断不能被实时处理。中断才是最需要实时处理的，而不是任务，中断的实时性问题不解决，任务调度的再及时、切换的再快也是缘木求鱼。从这个角度来说，Keil RTX是非常优秀的，因为它实现了Cortex-M3/M4内核全局不关中断，然而对于其它内核来说却没有这个待遇。
设计一款能够实现所有内核全局不关中断的RTOS成为了作者的奋斗目标，否则在如今RTOS遍地开花的情况下，再设计千篇一律的RTOS还有什么意义呢？
简介
CosyOS始创于2021年，并于2022年底完成kernel的第一个版本V1.0.0。作者以“突破创新”为理念，“简单易用”为原则，经过不懈的努力，终于大获成功。CosyOS的最大亮点是实现了所有内核全局不关中断（零中断延迟）。除此之外，一些传统技术均实现了突破与创新。如消息邮箱，支持随意定义数据类型，丰富了邮件的形式；事件标志组，支持定义标志位，方便了标志组的应用。另外，CosyOS还独创了一些新技术，如私信等，会陆续向大家介绍... ...
下面，让我们来初步体验一下CosyOS的易用性。
初体验
CosyOS一步创建任务示例：
| 任务名称 | 任务优先级 | 任务栈大小 | 安全运行时 | 私信 |
|---|---|---|---|---|
| demo1_task | 1级 | 128字节 | 0，无限长 | 0，无私信 |
| demo2_task | 2级 | 256字节 | 9个时间片 | 3个参数 |
注1：安全运行时是CosyOS的安全关键技术，可防止某任务长期独占或超时使用处理器。
注2：私信是CosyOS独创的一种任务间通讯方式，可用来实现信号、事件、消息等功能。
# 创建demo1_task
uCreateTask(demo1_task, 1, 128, 0, 0)
{
... ...
uSendDM(demo2_task) "hello", 999, 3.14); // 发送私信至demo2_task（C89Mode）
uSendDM(demo2_task, "hello", 999, 3.14); // 发送私信至demo2_task（C99Mode）
... ...
uEndTasking; // 所有任务的最后一句代码
}
# 创建demo2_task
uCreateTask(demo2_task, 2, 256, 9, 3)(char *p, int a, float b)
{
... ...
if(uRecvDM(500)) // 接收私信（超时时间为500个滴答周期，返回值为真则接收成功）
{
/* 使用私信（读取p、a、b）*/
}
... ...
uEndTasking;
}
# 启动钩子
void start_hook(void)
{
uStartTask(demo1_task, 0); // 启动demo1_task并置任务的初始状态为就绪状态
uStartTask(demo2_task, 1); // 启动demo2_task并置任务的初始状态为挂起状态
}
您有没有眼前一亮呢？CosyOS创建一个任务竟如此简单，通过调用API“uCreateTask”，输入各项参数并直接写任务代码即可（已集成用于任务循环的while(1)，用户可不必再写循环）。下一步就是在启动钩子中启动任务，任务便可参与调度并运行了。CosyOS还开创性的把任务形参用做私信，私信参数（数量、名称、类型）可随意定义，与普通函数定义形参如出一辙。其它应用也都有着异曲同工之妙，即无论做什么事，都尽可能做到简化流程一步完成，最大程度的降低开发者的工作量，给开发者创造一个温馨舒适的开发环境。
突破创新
- 开创性的实现了所有内核全局不关中断（零中断延迟），保证了中断中用户代码的实时性
- 独家技术实现系统服务的可重入，使51彻底摆脱可重入栈、全面提速
- 针对51做了高度的性能优化，使51迸发出蓬勃生机、熠熠生辉
- 251支持独创的虚拟双栈指针技术，使任务的切换效率等同于Cortex-M
- 独创的飞信，极简类型、极速通信，是线程间通信的利器
- 独创的私信，随意定义，灵活多变，便于多条消息的传递
- 独创的软件RTC，支持设置时间和获取时间，可替代硬件RTC
- 定时中断任务/钩子、定时查询任务/钩子，针对于嵌入式开发中最典型的应用
- 消息邮箱，每个邮箱在创建时，都可定义属于自己的数据类型，极大的丰富了邮件的形式，方便了线程间消息的传递
- 消息队列，支持静态队列和动态队列，传输模式支持FIFO、LIFO，采用高效的指针引用方式
- 事件标志组，声明标志组的同时定义标志位，不同标志组的标志位可以重名，对标志组和标志位的访问通过组名和位名来实现，极大的方便了标志组的应用
- 全局变量访问，通过调用API可实现在任意任务和中断中对全局变量的安全访问，而不必担心重入的发生
- 安全关键技术，拥有多项安全关键技术，如中断异步服务空间隔离、安全运行时等，可靠性高
- 任务栈监控，拥有多项任务栈监控措施，可提前预判任务栈溢出的风险
因循守旧
- 完全开源的免版税、确定性的RTOS
- 任务调度支持抢占式调度、时间片轮转调度
- 用户任务数量不限，且每个任务都可以有255级优先级（0~254）
- 简洁高效的代码，极低的硬件资源占用，使CosyOS可轻松应用于各种小型MCU
- 任务管理器，可实时监控各任务的运行，便于开发者急时发现设计中存在的潜在问题
—————————— CosyOS-任务管理器 ——————————
支持内核
CosyOS现支持8051、80251、Cortex-M等内核，未来会陆续添加对其它内核的支持。
编译环境
CosyOS是在keil C51、C251、MDK-Arm编译器下开发的，对其支持最好。
未来，将会陆续优化调整对其它编译器的支持。
文件说明
| 名称 | 描述 |
|---|---|
| System | CosyOS的内核文件 usr_api.h：用户API sv_：系统服务文件 os_：其它内核文件 |
| Config | CosyOS的配置文件 syscfg.h：系统配置文件 mcucfg_：MCU配置文件 |
| Hook | CosyOS的系统钩子 CosyOS已经为用户创建好了四个系统钩子函数， 分别位于各自的同名文件中，用户直接写代码即可。 |
文档中心
技术要点
开发流程
API用户参考手册
全局不关中断原理
参与贡献
- Fork 本仓库
- 新建 Feat_xxx 分支
- 提交代码
- 新建 Pull Request
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