全局不关总中断的 RTOS / CosyOS-II for STC MCU
公告
● 最新版本：2024/3/18 发布！
● CosyOS 取得重大技术突破，现已升级至 CosyOS-II，代码风格焕然一新，说明文档持续更新中。。。
简介
CosyOS是一款来自中国的开源实时操作系统，从经典的8051内核，到流行的Arm Cortex-M内核，
均可实现全局不关总中断、零中断延迟，适用于对系统实时性及中断响应速度有较高要求的场合。
此外，CosyOS的任务切换效率无与伦比，易用性也完全超乎你的想象，更拥有多项安全关键技术，
助你打造更加实时安全的嵌入式产品。
支持内核
CosyOS现原生支持8051/STC8H、STC32位8051/STC32G12K128、Cortex-M等内核，未来会陆续添加对其它内核的支持。
实际用STC8H、STC32进行了开发测试，可以说是为STC8051世界量身定做，无需移植。
编译环境
CosyOS是在Keil C51、C251、MDK-Arm编译器下开发的，对其支持最好。未来，将会陆续优化调整对其它编译器的支持。
突破创新
● 实现了所有内核全局不关总中断（零中断延迟），保证了中断的实时响应
● 独家技术实现系统服务的可重入，使51彻底摆脱可重入栈、全面提速
● 针对51做了高度的性能优化，使51迸发出蓬勃生机、熠熠生辉
● 251支持MSP、PSP两种栈模式，其中PSP模式可使任务的切换效率等同于Cortex-M
● 定时服务（软件定时器中断），包括定时中断任务/钩子、定时查询任务/钩子，优先级都可由用户灵活配置
● 软件RTC，支持设置时间和获取时间，可替代硬件RTC
● 独创的飞信，极简类型、极速通信，是线程间通信的利器
● 独创的私信，随意定义，灵活多变，便于多条消息的传递
● 消息邮箱，每个邮箱在创建时，都可定义自己的数据类型，极大的丰富了邮件的形式，方便了线程间消息的传递
● 消息队列，支持静态队列和动态队列，传输模式支持FIFO、LIFO，采用高效的指针引用方式
● 事件标志组，声明标志组的同时定义标志位，不同标志组的标志位可以重名，对标志组和标志位的访问通过组名和位名来实现，极大的方便了标志组的应用
● 全局变量访问，支持在任意任务和中断中对全局变量的安全访问，而不必担心重入的发生
● 安全关键技术，拥有多项安全关键技术，如中断挂起服务空间隔离、安全运行时等，可靠性高
● 任务栈监控，拥有多项任务栈监控措施，可提前预判任务栈溢出的风险
因循守旧
● 完全开源的免版税、确定性的RTOS
● 任务调度支持抢占式调度、时间片轮转调度
● 用户任务数量不限，且每个任务都可以有255级优先级（0~254）
● 简洁高效的代码，极低的硬件资源占用，使CosyOS可轻松应用于各种小型MCU
● 任务管理器，可实时监控各任务的运行，便于开发者急时发现设计中存在的潜在问题
什么是零中断延迟？
零中断延迟并非是中断响应时间为零，而是指当引入了RTOS以后，中断响应时间仍然能够达到MCU内核特性的响应时间，
即只要中断发生，就能按中断优先级立即抢占，不存在指令级延误。也就是说，中断响应时间不受RTOS影响，与裸机编程是一样的。
CosyOS - 实时运行模型
- 中断层 【用户中断按中断优先级实时抢占（零中断延迟）】
- 用户中断
-> 中断本地服务的执行
-> 中断挂起服务的装载
- 服务层 【内核服务】
- SysTick[minpri]
-> 软件RTC/定时器计数
-> 恢复定时任务
-> 调用定时钩子/滴答钩子（滴答服务的执行） - PendSV[minpri]
-> 中断挂起服务的执行
-> 任务调度/切换 - 任务临界区[关闭SysTick/PendSV]
-> 任务服务的执行
- 任务层 【不同优先级的任务抢占式调度，相同优先级的任务时间片轮转调度】
- Taskmgr[maxpri]
- Debugger[maxpri]
- Starter[maxpri-1]
- 一般用户任务[maxpri-1 ~ minpri+1:1]
- 用户空闲任务[minpri:0]
- 系统空闲任务[minpri:0]
CosyOS - 零中断延迟基本原理
一、服务层中，SysTick、PendSV、任务临界区，三者间是互斥访问的。换言之，整个服务层是一个大临界区（服务层临界区）。
二、所有内核服务（中断本地服务除外），均在“服务层临界区”执行，从而保证服务的“操作流”不会被打断。
三、中断本地服务采用互斥访问机制。
相信，CosyOS将会成为 www.STCAIMCU.com 的加速器，助力STC32位8051腾飞！
CosyOS-II 示例代码
基于 FreeRTOS-STC32G-CORE-V1.0.2-Library-DemoCode-20220817 修改的，将FreeRTOS替换为CosyOS的示例代码，
目的是能让用户快速掌握CosyOS的基本应用，降低使用门槛。
作者仅做了必要的调整，调整的地方多是先注释掉原来的代码，再在下方重写，以便用户比较CosyOS与FreeRTOS的异同。
示例代码简要说明：
配置情况：
系统时钟24MHz，任务管理器使用UART1（切换至P1.6/P1.7，波特率460800），PendSV_Handler使用外部中断0。
任务管理器已配置为开机自动启动，USB-TTL接入P1.6/P1.7，打开串口助手设置正确的波特率即可输出。
配置文件：
syscfg.h （系统配置文件，.\Sources\Config\syscfg.h）
mcucfg_80251.h（MCU配置文件，.\Sources\Config\mcucfg_80251.h）
CosyOS.h （用户配置文件，.\Sources\User\include\CosyOS.h）
CosyOS-II 专业版测试程序
专门用于测试CosyOS的各项系统服务在极限条件下运行的稳定性、可靠性及性能。
详细说明：
全局不关总中断的RTOS / CosyOS-II for STC MCU，最新版本2024/2/6更新说明 - 第14页 - FreeRTOS/uCOS，GUI-uGFX/U8g2，文件系统/嵌入式系统/实时操作系统 - 国芯论坛-STC全球32位8051爱好者互助交流社区 - STC全球32位8051爱好者互助交流社区 (stcaimcu.com)
详细配置情况查看“init_hook.c”。
2024/3/18:
CosyOS-II 最新版 V2.0.1-beta 发布！
请顶楼下载！
专业版测试程序中已加入必要说明，描述任务切换原理，TASK_A、TASK_B合作流程图等。
专业版测试程序充分展示了 CosyOS 实现线程同步的各种手段。
相关附件和盖楼地址见：https://www.stcaimcu.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1807&extra=&page=1
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