在freeRTOS上运行应用程序。

我目前正在为我公司开发的一种消费电子产品开发操作系统的过程中。我已经确定使用freeRTOS作为我们的操作系统的主干,并正在努力在操作系统中实现硬件功能。然而,我遇到了一个问题,就是在freeRTOS中运行第三方应用程序的问题。

最初,我认为任务就是一个应用程序,基本上你有一个“myapplication.c”和“myapplication.h”文件,包含了所有你应用程序必要的函数,代码将驻留在任务的for(;;)循环中(作为主while循环)。然后当用户决定运行该应用程序时,会将一个函数指针传递到队列中,然后我的app_launcher任务会使用它来创建新的任务,使用第三方任务或应用程序。

然而,这种方法的问题是操作系统已经编译并驻留在微控制器上,应用程序将根据用户的需要安装和删除...所以显然应用程序需要从操作系统中编译并执行。在标准的unix机器上,我会使用类似fork的方法来选择可执行文件并给它自己的进程。但在freeRTOS中,我找不到类似的功能...我的另一个想法是使用脚本语言进行应用程序开发,但我也不确定如何启动这些应用程序...

问题是,如何让freeRTOS运行第三方开发者的应用程序,这些应用程序还未集成到操作系统中?

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用户168986
用户168986

FreeRTOS(以及大多数RTOS)不像通用操作系统(GPOS)一样工作,它们通常不是设计用于动态加载和执行任意用户供应的应用程序。大多数情况下,您使用RTOS是因为您需要硬实时响应,而执行第三方代码可能会危及这一点。

大多数RTOS(包括FreeRTOS在内)仅仅是静态链接库,其中您整个嵌入式应用程序与RTOS静态链接,并作为单个多线程程序执行。

再次强调,许多RTOS(例如FreeRTOS)不是操作系统,与GPOS(例如Linux)不同,它们通常所提供的服务包括实时调度器,进程间通信(IPC),线程同步和计时器等。例如,文件系统和网络堆栈等中间件要么是可选扩展,要么必须从第三方代码中集成。

使用FreeRTOS的一个问题是,一个“任务”类似于“线程”,而不是GPOS进程模型中的“进程”。任务通常在同一内存空间中与其他任务一起运行,并且在任务之间没有内存保护。任务不是单独的程序,而是单个应用程序中的线程。

如果您的目标没有MMU,则在任何情况下内存保护可能会受到限制,但您可能仍希望第三方应用程序与操作系统在概念上相互独立。如果处理器没有MMU,则运行任意第三方动态加载的代码可能对系统完整性,安全性和安全性造成问题。即使有MMU,如FreeRTOS这样的简单RTOS内核也不会使用它。

具有实时调度的操作系统可以动态加载和运行应用程序代码的包括:

另外VxWorks能够加载部分链接的目标代码并将其动态链接到已加载的代码中。这不是进程模型,但更类似于动态链接库。在这种情况下值得一提的是,VxWorks shell可以按名称调用任何具有外部链接的函数。因此,您可以加载实现函数的对象文件,然后运行该函数。原则上,您可以在FreeRTOS上实现相同的功能,但这是一个非常棘手的问题。Shell只是其中之一,但动态加载和链接需要应用程序符号表驻留在目标上。

如果您不需要硬实时(或者您的实时要求是“软性的”),并且您的目标有足够的资源,则部署LinuxuClinux是更好的选择。

如果您的最终用户需要运行的代码与您的设备目的密切相关而不是“通用”性质,则允许最终用户运行代码的另一种可能性是集成脚本语言解释器,例如Lua。在这种情况下,您只需从文件系统加载脚本并将其传递给脚本解释器即可。对于更通用的要求,可能可以考虑Java VM

2014-02-20 23:05:57
用户1779870
用户1779870

由于请求,我找到了解决问题的方法。问题是在 freeRTOS 中启动其他应用程序。这是通过利用 newlib 库中的 "System()" 函数来实现的。因此,我可以将一个应用程序放在闪存中,直到需要它,然后使用提供的 newlib 函数启动它。这也允许我动态启动程序,而无需硬编码应用程序的代码或名称,我只需要提供一个指向应用程序在内存中位置的字符串给 System() 函数即可。

2014-03-01 17:47:11