从freeRTOS运行应用程序

我目前正在开发我公司正在开发的消费电子产品的操作系统。 我已经决定将freeRTOS作为我们操作系统的主干,并且正在努力在操作系统中实现硬件function。 但是,我遇到了一个关于在freeRTOS中运行第三方应用程序的问题。

最初我认为任务是一个应用程序,基本上你有“myapplication.c”和“myapplication.h”包含所有应用程序必需的函数,代码将驻留在任务中的for(;;)循环中(作为一个主要的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给队列,然后我的app_launcher任务会使用第三方任务或应用程序创建新任务。

然而,这种方法的问题是操作系统已经被编译并驻留在微控制器上,并且可以根据用户的需要安装和删除应用程序……显然,应用程序需要从操作系统进行编译和执行。 在标准的unix机器上,我会使用fork之类的东西来选择可执行文件并给它自己的进程。 但是我在freeRTOS中找不到类似的function..我的另一个想法是接近应用程序开发的脚本语言,但我不知道如何启动这些应用程序……

所以问题是,我如何让freeRTOS从尚未融入操作系统的第三方开发人员那里运行应用程序?

FreeRTOS(以及大多数RTOS)不像通用操作系统(GPOS)那样工作,它们通常不是为了动态加载和执行任意用户提供的应用程序而设计的。 在大多数情况下,您使用RTOS是因为您需要硬实时响应,并且第三方代码的执行可能会对此产生影响。

大多数RTOS(包括FreeRTOS)都不再是静态链接库,其中整个嵌入式应用程序与RTOS静态链接并作为单个multithreading程序执行。

同样,许多RTOS(如FreeRTOS)不是与GPOS(如Linux)相同的操作系统。 通常,可用的RTOS服务是实时调度程序,进程间通信(IPC),线程同步和定时器。 例如文件系统和网络堆栈等中间件可以是可选扩展,也可以从第三方代码集成。

FreeRTOS试图实现目标的一个问题是,“任务”类似于“线程”,而不是GPOS过程模型意义上的“过程”。 任务通常在与其他任务相同的内存空间中运行,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,则内存保护在任何情况下都可能受到限制,但您可能仍希望第三方应用程序在概念上独立于操作系统。 如果您的处理器没有MMU,则运行任意第三方动态加载的代码可能是系统完整性,安全性和安全性的问题。 即使使用MMU,FreeRTOS等简单的RTOS内核也不会使用它。

具有实时调度的操作系统可以作为单独的进程动态加载和运行应用程序代码,包括:

  • Windows Embedded Compact(以前的Windows CE)
  • QNX Neutrino
  • OS-9

此外, VxWorks还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。 这在流程模型中并不相同,但更类似于动态链接库。 在此上下文中值得一提的是,VxWorks shell可以通过名称调用具有外部链接的任何函数。 因此,您可以加载实现函数的目标文件,然后运行该函数。 原则上你可以在FreeRTOS上实现相同的function,但这并非易事。 shell是一回事,但动态加载和链接需要应用程序符号表作为目标驻留。

如果您不需要硬实时(或者您的实时要求是“软”)并且您的目标有足够的资源,那么部署Linux或uClinux可能会更好地为嵌入式系统中使用的Linux或uClinux提供服务。

如果最终用户需要运行的代码与设备的目的密切相关而不是“通用”本质,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。 对于更通用的要求, Java VM可能是可能的。

根据要求,这是我找到问题的工作。 问题是从freeRTOS启动其他应用程序。 这是通过利用newlib库中的“System()”函数完成的。 因此,我可以将应用程序放在flash中直到需要,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,我只需要为System()提供一个字符串,指向应用程序在内存中的位置。