?LiteOS Kernel基本框架

Huawei LiteOS基礎(chǔ)內(nèi)核是最精簡的Huawei LiteOS操作系統(tǒng)，包括： 任務(wù)管理、內(nèi)存管理、時間管理、通信機制、中斷管理、隊列管理、事件管理、定時器、異常管理等操作系統(tǒng)基礎(chǔ)組件，可以單獨運行。 

?LiteOS Kernel模塊 - 任務(wù) 

    任務(wù)是競爭系統(tǒng)資源的最小運行單元。任務(wù)可以使用或等待CPU、使用內(nèi)存空間等系統(tǒng)資源，并獨立于其它任務(wù)運行。

    Huawei LiteOS的任務(wù)模塊提供任務(wù)的創(chuàng)建、刪除、延遲、掛起、恢復(fù)等功能，以及鎖定和解鎖任務(wù)調(diào)度。任務(wù)是搶占式調(diào)度機制，同時支持時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度方式。

可以類比理解windows任務(wù)管理器，查看每個任務(wù)占用內(nèi)存和CPU的情況。

時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度是一種最古老，最簡單，最公平且使用最廣的算法。

每個進程被分配一個時間段，稱作它的時間片，即該進程允許運行的時間。如果在時間片結(jié)束時進程還在運行，則CPU將被剝奪并分配給另一個進程。如果進程在時間片結(jié)束前阻塞或結(jié)束，則CPU當(dāng)即進行切換。調(diào)度程序所要做的就是維護一張就緒進程列表，當(dāng)進程用完它的時間片后，它被移到隊列的末尾。 CPU假如比做一個游戲機，現(xiàn)在A,B,C都想玩，如何去分配呢，時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度就是來分配這游戲機的，先讓A玩三分鐘，再讓B玩三分鐘，再讓C玩三分鐘，再來讓A玩三分鐘，如此循環(huán)。 

任務(wù)創(chuàng)建后，內(nèi)核可以執(zhí)行鎖任務(wù)調(diào)度，解鎖任務(wù)調(diào)度，掛起，恢復(fù)，延時等操作，同時也可以設(shè)置任務(wù)優(yōu)先級，獲取任務(wù)優(yōu)先級。任務(wù)結(jié)束的時候，如果任務(wù)的狀態(tài)是自刪除狀態(tài)（LOS_TASK_STATUS_DETACHED），則進行當(dāng)前任務(wù)自刪除操作。

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LiteOS Kernel模塊 - 內(nèi)存管理 (1)

     內(nèi)存管理模塊管理系統(tǒng)的內(nèi)存資源，它是操作系統(tǒng)的核心模塊之一。

    Huawei LiteOS的內(nèi)存管理提供靜態(tài)內(nèi)存和動態(tài)內(nèi)存兩種算法，支持內(nèi)存申請、釋放。目前支持的內(nèi)存管理算法有固定大小的BOX算法、動態(tài)申請DLINK算法。

    提供內(nèi)存統(tǒng)計、內(nèi)存越界檢測功能。

內(nèi)存是計算機中重要的部件之一，它是與CPU進行溝通的橋梁。計算機中所有程序的運行都是在內(nèi)存中進行的，因此內(nèi)存的性能對計算機的影響非常大。內(nèi)存（Memory）也被稱為內(nèi)存儲器，其作用是用于暫時存放CPU中的運算數(shù)據(jù)，以及與硬盤等外部存儲器交換的數(shù)據(jù)。

    動態(tài)內(nèi)存：在動態(tài)內(nèi)存池中分配用戶指定大小的內(nèi)存塊。

    優(yōu)點：按需分配。

    缺點：內(nèi)存池中可能出現(xiàn)碎片。

    靜態(tài)內(nèi)存：在靜態(tài)內(nèi)存池中分配用戶初始化時預(yù)設(shè)（固定）大小的內(nèi)存塊。

    優(yōu)點：分配和釋放效率高，靜態(tài)內(nèi)存池中無碎片。

    缺點：只能申請到初始化預(yù)設(shè)大小的內(nèi)存塊，不能按需申請。

    動態(tài)內(nèi)存管理主要是在用戶需要使用大小不等的內(nèi)存塊的場景中使用。

    當(dāng)用戶需要分配內(nèi)存時，可以通過操作系統(tǒng)的動態(tài)內(nèi)存申請函數(shù)索取指定大小內(nèi)存塊，一旦使用完畢，通過動態(tài)內(nèi)存釋放函數(shù)歸還所占用內(nèi)存，使之可以重復(fù)使用。

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LiteOS Kernel模塊 - 內(nèi)存管理 (3) – 靜態(tài)內(nèi)存

    當(dāng)用戶需要使用固定長度的內(nèi)存時，可以使用靜態(tài)內(nèi)存分配的方式獲取內(nèi)存，一旦使用完畢，通過靜態(tài)內(nèi)存釋放函數(shù)歸還所占用內(nèi)存，使之可以重復(fù)使用。 ?

LiteOS Kernel模塊 - 中斷

    中斷是指出現(xiàn)需要時，CPU暫停執(zhí)行當(dāng)前程序，轉(zhuǎn)而執(zhí)行新程序的過程。

    Huawei LiteOS的中斷支持中斷創(chuàng)建、開/關(guān)中斷、恢復(fù)中斷、中斷使能、中斷屏蔽等功能。

中斷是計算機中的一個十分重要的概念，在現(xiàn)代計算機中毫無例外地都要采用中斷技術(shù)。什么是中斷呢？可以舉一個日常生活中的例子來說明，假如你正在給朋友寫信，電話鈴響了。這時，你放下手中的筆，去接電話。通話完畢，再繼續(xù)寫信。這個例子就表現(xiàn)了中斷及其處理過程：電話鈴聲使你暫時中止當(dāng)前的工作，而去處理更為急需處理的事情（接電話），把急需處理的事情處理完畢之后，再回頭來繼續(xù)原來的事情。在這個例子中，電話鈴聲稱為“中斷請求”，你暫停寫信去接電話叫作“中斷響應(yīng)”，接電話的過程就是“中斷處理”，相應(yīng)地，在計算機執(zhí)行程序的過程中，由于出現(xiàn)某個特殊情況（或稱為“事件”），使得CPU中止現(xiàn)行程序，而轉(zhuǎn)去執(zhí)行處理該事件的處理程序（俗稱中斷處理或中斷服務(wù)程序），待中斷服務(wù)程序執(zhí)行完畢，再返回斷點繼續(xù)執(zhí)行原來的程序，這個過程稱為中斷。  中斷是一個過程

根據(jù)需要，用戶通過中斷申請，注冊中斷處理程序，可以指定CPU響應(yīng)中斷請求時所執(zhí)行的具體操作。

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LiteOS Kernel模塊 - 隊列

    隊列又稱消息隊列，是一種常用于任務(wù)間通信的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了接收來自任務(wù)或中斷的不固定長度的消息，并根據(jù)不同的接口選擇傳遞消息是否存放在自己空間。

    Huawei LiteOS的消息隊列支持隊列的創(chuàng)建、刪除、發(fā)送和接收功能。

    消息以先進先出方式排隊，支持異步讀寫工作方式

    讀隊列和寫隊列都支持超時機制

    發(fā)送消息類型由通信雙方約定，可以允許不同長度（不超過隊列節(jié)點較大值）消息

    一個任務(wù)能夠從任意一個消息隊列接收和發(fā)送消息

    多個任務(wù)能夠從同一個消息隊列接收和發(fā)送消息

    當(dāng)隊列使用結(jié)束后，如果是動態(tài)申請的內(nèi)存，需要通過釋放內(nèi)存函數(shù)回收

Huawei LiteOS中Message消息處理模塊提供了以下功能： 

LiteOS Kernel模塊 -信號量

信號量是一種實現(xiàn)任務(wù)間通信的機制，實現(xiàn)任務(wù)之間同步或臨界資源的互斥訪問。常用于協(xié)助一組相互競爭的任務(wù)來訪問臨界資源。

l Huawei LiteOS的信號量支持信號量的創(chuàng)建、刪除、PV等功能

信號量是一種非常靈活的同步方式，可以運用在多種場合中，實現(xiàn)鎖、同步、資源計數(shù)等功能，也能方便的用于任務(wù)與任務(wù)，中斷與任務(wù)的同步中。

互聯(lián)框架解決不同協(xié)議終端的互聯(lián)互通 ?

? 家居場景里，終端使用不同類型的無線、有線通信協(xié)議，互聯(lián)的難度大

? 設(shè)備、網(wǎng)關(guān)、云端沒有統(tǒng)一的應(yīng)用接口，無法實現(xiàn)互通

? CoAP(Constrained Application Protocol):由于物聯(lián)網(wǎng)中的很多設(shè)備都是資源受限型的，即只有少量的內(nèi)存空間和有限的計算能力，所以傳統(tǒng)的HTTP協(xié)議應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)上就顯得過于龐大而不適用。 IETF的CoRE工作組提出了一種基于REST架構(gòu)的CoAP協(xié)議。

? REST即表述性狀態(tài)傳遞（英文：Representational State Transfer，簡稱REST）是Roy Fielding博士在2000年他的博士論文中提出來的一種軟件架構(gòu)風(fēng)格。它是一種針對網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的設(shè)計和開發(fā)方式，可以降低開發(fā)的復(fù)雜性，提高系統(tǒng)的可伸縮性。

優(yōu)化Mesh自組網(wǎng)能力，滿足海量終端組網(wǎng) ?

海量路燈自組網(wǎng)（快速自愈、高可靠性、支持1000+節(jié)點，組網(wǎng)時間<20mins）

傳感框架

傳感框架提供多傳感器統(tǒng)一管理，更低時延、更高精度，傳感智能化?

? 提供多種傳感算法，應(yīng)用無需開發(fā)，直接調(diào)用

? 抽象不同類型傳感器接口，屏蔽硬件細節(jié)，實現(xiàn)即插即用。 

安全框架

安全框架提供端管云協(xié)同安全能力

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