文章目录

前言
内核
- 任务管理
- 内存管理
- 硬件相关
- IPC通信
- 软件定时器
- 自旋锁
- 低功耗
- 维测
- C++支持
后语
参考

前言

Huawei LiteOS是华为面向物联网领域开发的一个基于实时内核的轻量级操作系统。当前最新版本为v5.0.0，可以访问官网 https://gitee.com/LiteOS/LiteOS 了解更多。

从官网看，目前还不断有代码提交，应该还有专门团队负责维护，没有都去搞OpenHarmony（https://gitee.com/openharmony）。

OpenHarmony基于LiteOS的内核分出两种形态的内核，分别为小核的kernel_liteos_m（https://gitee.com/openharmony/kernel_liteos_m）和大核的kernel_liteos_a（https://gitee.com/openharmony/kernel_liteos_a）。对OpenHarmony有兴趣的读者，可以访问其官网了解更多。

本文主要介绍Huawei LiteOS的基础内核模块，跟OpenHarmony没有关系。

内核

Huawei LiteOS基础内核包括不可裁剪的极小内核和可裁剪的其他模块。极小内核包含任务管理、内存管理、中断管理、异常管理和系统时钟。可裁剪的模块包括信号量、互斥锁、队列管理、事件管理、软件定时器等。 Huawei LiteOS支持 UP（单核）与 SMP（多核）模式，即支持在单核或者多核的环境上运行。

任务管理

提供任务的创建、删除、延迟、挂起、恢复等功能，以及锁定和解锁任务调度。支持任务按优先级高低的抢占调度以及同优先级时间片轮转调度。

内存管理

提供静态内存和动态内存两种算法，支持内存申请、释放。目前支持的内存管理算法有固定大小的BOX算法、动态申请的bestfit算法和bestfit_little算法。
提供内存统计、内存越界检测功能。

硬件相关

提供中断管理、异常管理、系统时钟等功能。

中断管理：提供中断的创建、删除、使能、禁止、请求位的清除功能。
异常管理：系统运行过程中发生异常后，跳转到异常处理模块，打印当前发生异常的函数调用栈信息，或者保存当前系统状态。
Tick：Tick是操作系统调度的基本时间单位，对应的时长由每秒Tick数决定，由用户配置。

IPC通信

提供消息队列、事件、信号量和互斥锁功能。

消息队列：支持消息队列的创建、删除、发送和接收功能。
事件：支持读事件和写事件功能。
信号量：支持信号量的创建、删除、申请和释放功能。
互斥锁：支持互斥锁的创建、删除、申请和释放功能。

软件定时器

软件定时器提供了定时器的创建、删除、启动、停止功能。

自旋锁

多核场景下，支持自旋锁的初始化、申请、释放功能。

低功耗

Run-stop：即休眠唤醒，是Huawei LiteOS提供的保存系统现场镜像以及从系统现场镜像中恢复运行的机制。
Tickless：Tickless机制通过计算下一次有意义的时钟中断的时间，来减少不必要的时钟中断，从而降低系统功耗。打开Tickless功能后，系统会在CPU空闲时启动Tickless机制。

维测

CPU占用率：可以获取系统或者指定任务的CPU占用率。
Trace事件跟踪：实时获取事件发生的上下文，并写入缓冲区。支持自定义缓冲区，跟踪指定模块的事件，开启/停止Trace，清除/输出trace缓冲区数据等。
LMS：实时检测内存操作合法性，LMS能够检测的内存问题包括缓冲区溢出（buffer overflow），释放后使用（use after free），多重释放（double free）和释放野指针（wild pointer）。
Shell：Huawei LiteOS Shell使用串口接收用户输入的命令，通过命令的方式调用、执行相应的应用程序。Huawei LiteOS Shell支持常用的基本调试功能，同时支持用户添加自定义命令。

C++支持

Huawei LiteOS支持部分STL特性、异常和RTTI特性，其他特性由编译器支持。

后语

后续 “LiteOS 知：系列” 文章也主要是基于v5.0.0版本解读LiteOS内核代码。获取代码方法：

$ git clone https://gitee.com/LiteOS/LiteOS.git
$ cd LiteOS
$ git checkout -b v5.0.0 v5.0.0

基于tag v5.0.0拉取本地分支v5.0.0。

参考

Huawei LiteOS Kernel开发指南

LiteOS 知：简介