嵌入式实时操作系统salvo 3.24－msp430
软件介绍：嵌入式实时操作系统(rtos)salvo引言。
目前电子产品开发广泛采用以微处理器为核心的电子系统。开发以微处理器为核心的电子系统（以下简称微处理器系统）采用传统的无限循环函数模式，产品的开发周期和稳定性都无法保障，因此，在微处理器系统开发中引入嵌入式实时操作系统rtos。rtos的引入消耗了部分系统资源。
这部分系统资源对于高档微处理器系统影响不大；对于中小规模微处理器系统，特别是单片机系统，由于rtos资源的占用，使用户可用资源大大减少，严重影响系统的实时性，甚至系统功能无法完成。市场上虽然有一些专用于单片机的rtos，如应用于51系列单片机rtx51tiny，但由于功能相对薄弱，无太大实用价值；另外也有一些功能较强的rtos可移植到单片机系统，但由于占用资源较多，需扩展大量的ram和rom，并且实时性差。本文介绍一种适用于小容量存储器单片机（如pic系列）系统且功能强大的rtos—salvo。
1 salvo特点。
嵌入式实时操作系统salvo有两大特点：①占用系统资源少；②功能强大。
1）salvo占用的系统资源。
salvo最大的特点是占用系统资源少，特别是占用存储器资源极少。它不但适用于51系列单片机，也适用于存储器资源更少的pic系列单片机。salvo占用rom资源取决于用户调用的系统函数，占用ram取决于用户定义的变量、任务和事件的数量。
以pic16系列单片机为例，每个全局变量占10b，任务点5b，事件占3b。
2）salvo功能和性能。
salvo是一个基于优先级任务切换，支持事件驱动的多任务嵌入式实时操作系统。salvo共支持16个任务优先级。且多个任务可以共用一个优先级，任务按优先级高低切换，对于多个同一优先级的任务，以时间片循环方式（round-robin）切换。
salvo支持任务和事件的数量不限，取决于ram的大小。（salvo默认支持255个任务、255个事件和255个消息队列）
salvo内核主要提供以下几类函数供用户应用程序引用：
任务管理—提供任务建立、任务撤消等功能；
时间管理—提供任务延时函数等功能；
信号管理—提供信号量建立、删除、等待、发出等功能；
消息管理—提供消息建立、删除、等待、发出等功能。
2 salvo的内核分析。
1）任务状态及状态转移。
salvo的用户任务具有以下几种状态：
运行状态。任务占用系统资源正在运行中，任务一时刻只能有一个任务可以处于运行状态；
就绪状态。由于任务的优先级不是最高优先级，任务正在等待运行；
延时状态。任务先前已运行过，现在暂停运行等待延时时间到达，一旦延时时间到达，任务处于就绪状态；
停止状态。任务先前已运行过，现在由于某种确定原因暂停运行，直到rtos再次启动该任务；
等待状态。任务暂停运行，直到它的等待事件发生。
2）任务同步和通信。
为保证应用系统各任务的协调和信息传输，嵌入式操作系统需要同步和通信机制。一般采用信号量、事件标志、消息和消息队列实现任务间的同步和通信。
信号量（semaphores）分二进制信号量和计数式信号量，用于表示事件的发生或对共享资源的访问。信号量使用前应先采用oscreatesem()函数产生，信号量接收的任务在处理中用os_waitsem()函数等待事件发生而挂起。一旦信号量发送，任务根据事件的发送情况用ossignalsem()函数设置信号量，挂起的信号量接收任务继续运行。
对于二进制信号量，salvo提供oscreatebinsem()、os_waitbinsem()、ossignalbinsem()等函数用于二进制信号量的产生、等待和设置等功能。
事件标志（event flags）用于某任务与多个事件的同步。任务与多个事件的同步可以是独立同步（逻辑或关系），也可以是关联同步（逻辑与关系）。salvo提供oscreateeflag()、os_waiteflag、ossignaleflag()等函数用于事件标志的产生、等待和设置等功能。
信号量和事件标志只能用于传递事件的发生或对共享事件的访问，任务间其它信息的传递通过消息（messages）实现。消息可以传递各种信息，包括数值、字符、
数组、函数、指针等。任务间传递的并非消息本身，而是指向消息的指针，消息内容的含义由发送和接收消息的任务约定。salvo提供oscreatemsg()、os_waitmsg()、ossignalmsg()等函数用于消息的产生、等待和设置等功能。
消息队列实际是消息阵列，用于任务或中断服务程序（isr）向一个或多个任务发送消息，队列中的消息按先进选出（fifo）原则被任务读取。salvo提供oscreatemsgq()、os_waitmsg()、ossignalmsgq()等函数用于消息的产生、等待和设置等功能。
3）任务调度和任务控制块。
salvo是基于优先级的嵌入式实时操作系统，salvo总是运行就绪任务表中优先级最高的任务。（salvo允许2个以上任务处于同一优先级，同一优先级任务按时间片轮转调度）salvo由函数ossched()实现任务调度。
在任务切换过程中，被剥夺cpu使用权的任务必须保存该任务的当前运行状态，如cpu内寄存器的值；而获得cpu使用权的任务必须恢复前一次被剥夺cpu使用权时的运行状态，继续运行。为完成这些功能，salvo为每一个建立的任务建立一个任务控制埠（tcb）。任务控制埠是一个数据结构，当任务的cpu使用权被剥夺时，salvo用它来保存该任务的运行状态；当任务重新获得cpu使用权时，任务控制块能确保任务从当时被中断处继续运行。
3 salvo的配置。
当了成功地编译salvo应用程序，并使编译后的目标**小，系统运行时占用ram空间少，在编译salvo应用程序时，需要对salvo进行配置。
1）目标**建立方式。
salvo应用程序目标**建立方式有两种：基于库的建立和基于源泉**的建立。
在基于库的目标**建立中，salvo提供的用户函数包含在预编译的salvo库文件中，salvo应用程序从用户程序源**（包括c语言和汇编语言）、salvo库和salvo的建立而成。由于salvo库是预先编译的，应用程序编译时的配置文件对salvo库，即用户函数无效。
在基于源**的目标**建立中，salvo提供用户函数的源**。salvo应用程序从用户程序源**、salvo用户函数源**（包括c语言和汇编语言）和salvo的建立而成。由于salvo用户函数是源**形式，salvo应用程序编译时的配置文件对salvo的用户函数有效。
相对于基于库的建立方式，基于源**的目标**建立配置文件作用范围更大，生成的目标**更贴近应用系统。即目标**更小，运行时占用ram更少。
2）salvo配置。
salvo的配置信息保存在应用程序同一目标的文件中，文件以文本形式，每项配置操作通过c语言的#define语句实现。salvo的配置主要有以下几类操作：
任务和事件—配置任务数，开启/关闭信号量、消息和消息队列；
大小指定—配置延时ram、计数器、事件标志、标记的位数；
定时和标记—开启/关闭定时器；
优化操作—优化运行速度、消息队列、全局变量等；
监视和调试—配置指针、延时、任务、事件的监视；
错误检查—开启/关闭用户函数错误检查；
存储器定位—配置salvo对象在ram中的位置。
典型的配置文件格式如下：
description-salvo demo for msp430 *
西安化易测控*
date-2007-11-27 16:28:33
#define osbytes_of_delays 1
/设置延时ram长度。
date-2007-11-27 16:28:11*
date-2007-11-27 16:22:35*
#define osenable_messages true
/开启消息处理功能。
#define osevents 1
/设置应用系统中事件数。
#define ostasks 3
/设置应用程序系统中任务数。
4 结论。以上分析可知，嵌入式实时操作系统salvo以其功能强大、内核简洁高效、占用资源少、可配置性强等特点，非常适合于资源较少，特别是存储器资源少的单片机系统使用。在单片机系统中嵌入实时操作系统salvo，可大大缩短产品开发周期，提高可靠性，增强产品市场竞争力。
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