第八章xilinx操作系统及库

第八章xilinx操作系统及库内容摘要：

程序映像文件。 Xilkernel负责 MicroBlaze和 PowerPC处理器第一级 中断和异常处理。 因此，设计人员不能直接处理中断。 而 在用户级上处理异常和中断； 使用最终的与核连接的软件应用工程的连接脚本特 性来控制核的存储器映射，可以使用自动的脚本产生来帮 助设计。 建立 Xilkernel应用程序 应用程序必须提供 main()，这是核映像文件中的执 行的开始点。 在 main()里，可以做需要的初始化和设置。 核保持未启动和休眠状态，在应用程序设置完成后，如果 想启动核，调用 xilkernel_main()来启动核，使能中断，将 控制转移给应用程序。 在调用 xilkernel_main()以前，必须 使能系统级特性。 建立 Xilkernel应用程序 这些是典型的机器状态特性，比如缓存的使能，硬 件异常的使能，必须总是打开，即使从一个应用程序到另 一个应用程序进行上下文切换（ context switch）。 在应用程序的线程中，不允许随便改变机器状态。 如 果在修改机器状态时，产生了上下文的切换，将导致随后 的线程执行时，没有使能状态；所以必须在修改状态以 前，锁定上下文切换和中断。 Xilkernel处理模型 Xilkernel内的执行单位（ unit）称为进程上下文 （ process context）。 在进程上下文级上进行调度。 这没有线程群的概念，这些群连在一起构成传统上的 进程。 对于资源来说，所有的线程是平等的。 POSIX 线程 API是最基本的用户可见到进程上下文的接口。 这也提供 了一些额外的其它的接口，它不是 POSIX的一部分。 使 用线程标识符来操作线程。 使用进程标识符 pid_t来操作 标识最基本的进程上下文。 Xilkernel调度模型 Xilkernel支持优先级驱动，时间片抢先调度 (SCHED_PRIO)或者简单的轮循（ SCHED_RR）调度。 这 是全局调度策略而不能根据每个线程修改。 在产生核时必 须被静态配置。 在 SCHED_RR，有一个简单的准备队列和每个进程 上下文在一个可配置的时间片执行，当超出时间片时，就 执行队列的下一个进程上下文。 在 SCHED_PRIO，有很多准备队列，它们有优先级， 优先级 0是系统内的最高优先级，值越高优先级越低。 在 同一优先级的任务，采用轮循和时间片进行调度。 Xilkernel调度模型 对于上面的调度模型，准备队列的长度也可配置。 如 果在核中有等待队列（信号量，消息队列等），采用 SCHED_PRIO模型时，被配置成优先级队列。 否则，被 配置成 FIFO队列。 Xilkernel调度模型 图 进程上下文状态 PROC_NEW：一个新创建的进程 PROC_READY：一个准备执行的进程 PROC_RUN：正在运行的进程 PROC_WAIT：由于资源被阻塞的进程 PROC_DELAY：一个等待超时的进程 PROC_TIMED_WAIT：一个由于资源 被阻塞的进程，有一个相关的超时 Xilkernel功能 线程管理 Xilkernel支持最基本的 POSIX线程 API。 线程的创建和操作是以标准 POSIX符号来实现的。 线程使用唯一的 pthread_t标号来标识。 系统中所创建的进程都有一个核封装，当线程结束的 时候，将控制权交给核封装。 因此在线程代码的末尾不需 要一个指定的退出函数。 Xilkernel功能 线程管理 来自块开始符号 BSS存储器池（基于系统中的最大 线程静态分配）代表线程自动的分配线程堆栈。 也可 以为每一个去创建的线程动态分配定制的存储器作为 堆栈。 整个线程模块是可选的，可以配置成输入或输出来 作为软件规范的一部分。 Xilkernel功能 线程管理 （ 1） int pthread_create(pthread_t thread, pthread_attr_t* att, void*(*start_func)(void*),void* param) 创建线程并执行 参数： thread是存储线程 ID的地址， attr存储线程属性结 构体的地址， start_func线程函数名， param线程函 数参数指针。 返回： 0创建成功， 1线程 ID无效， EINVAL无效属性， EAGAIN资源不足。 （ 2） void pthread_exit(void *value_ptr) 参数：线程返回值的指针 结束一个线程，但这个函数并不是必须的。 需要用到返 回值时才使用。 Xilkernel功能 线程管理 （ 3） nt pthread_join(pthread_t thread, void **value_ptr) 参数： thread线程 ID， value_ptr线程返回值地址指针 返回： 0成功， ESRCH无效线程， EINVAL线程返回值 已经被使用停止当前线程等待目标线程执行完成 并返回值。 （ 4） pthread_t pthread_self(void) 返回：本线程 ID Xilkernel功能 线程管理 （ 5） int pthread_detach(pthread_t target) 返回： 0成功， ESRCH线程未创建回收线程存储资源， 但并不会结束线程 （ 6） int pthread_equal(pthread_t t1, pthread_t t2) 参数： t1和 t2两个待比较线程的 ID 返回： 1两线程是同一线程， 0其它情况 Xilkernel功能 线程管理 （ 7） int pthread_getschedparam(pthread_t thread, int *policy, struct sched_param *param) 参数： thread线程 ID， policy全局调度策略指针， param 调度策略结构体地址 返回： 0成功， ESRCH线程无效， EINVAL调度参数无 效 函数返回个别线程的调度策略。 （ 8） int pthread_setschedparam(pthread_t thread, int policy, const struct sched_param *param) 参数： thread线程 ID， policy忽略， param调度策略结构 体地址 返回： 0成功， ESRCH线程无效， EINVAL调度参数无 效 函数设置个别线程的调度策略。 Xilkernel功能 线程管理 （ 9） int pthread_attr_init(pthread_attr_t* attr) 参数：线程属性指针 返回： 0成功， 1未成功， EINVAL属性无效 按照默认设置初始化线程属性对象 attr （ 10） int pthread_attr_destroy (pthread_attr_t* attr) 参数：线程属性指针 返回： 0成功， EINVAL错误 函数销毁线程指针对象，设置成未定义值。 Xilkernel功能 线程管理 （ 11） int pthread_attr_setdetachstate(pthread_attr_t* attr, int dstate) 参数： attr属性结构体， dstate要设置的状态 返回： 0成功， EINVAL无效参数 设置线程状态 （ 12） int pthread_attr_getdetachstate(pthread_attr_t* attr, int *dstate) 参数： attr属性结构体， dstate获取的状态地址 返回： 0成功， EINVAL无效参数 获取线程状态： PTHREAD_CREATE_DETACHED 或者 PTHREAD_CREATE_JOINABLE Xilkernel功能 线程管理 （ 13） int pthread_attr_setschedparam(pthread_attr_t* attr, struct sched_param *schedpar) 参数： attr属性结构体， schedpar调度参数存储地址 返回： 0成功， EINVAL无效参数， ENOTSUP无效调 度参数 设置线程优先级， sched_param在 （ 14） int pthread_attr_getschedparam(pthread_attr_t* attr, struct sched_param* schedpar) 参数： attr属性结构体， schedpar线程调度参数指针 返回： 0成功， EINVAL无效参数 获取线程优先级。 Xilkernel功能 线程管理 （ 15） int pthread_attr_setstack(const pthread_attr_t *attr,_ void *stackaddr, size_t stacksize) 参数： attr属性结构体， stacksize堆栈地址 返回： 0成功， EINVAL堆栈设置不当 设置线程堆栈 （ 16） int pthread_attr_getstack(const pthread_attr_t *attr, void **stackaddr, size_t *stacksize) 参数： attr属性结构体， stackaddr堆栈地址指针， stacksize堆栈空间以字节为单位 返回： 0成功， EINVAL无效属性 获取线程的堆栈信息 Xilkernel功能 线程管理 （ 17） pid_t get_currentPID(void) 返回：当前正在运行的线程或操作的 ID （ 18） int kill(pid_tpid) 参数： pid线程或操作 ID。