内核对象框架

本文分享自中移OneOS微信公众号《内核对象框架》。

内核是操作系统中最为基础也是最重要的部分。内核处于硬件抽象层之上，组件层之下，包括内核运行库、内核对象框架、实时内核等。操作系统内核架构如下图。

内核运行库：为了保证内核能够独立运行的一套小型的函数实现子集，包含内存拷贝，字符串处理等；

内核对象框架：用于管理和访问所有的内核对象，统一管理内核对象使系统具有更好的灵活性和可扩展性；

实时内核：包含任务管理、任务调度、任务间同步、任务间通信、内存管理、中断管理、时钟管理等，具体功能在下文扩展。

包括任务处理、软件定时器、信号量、邮箱和实时调度等相对完整的实时操作系统特性，最小的资源占用情况是3KB ROM，1.2KB RAM。

用于统一管理和访问所有的内核对象。任务、互斥量、信号量、事件、消息队列、邮箱、内存堆、设备等都使用该框架管理。

对象容器

首先，系统对每一类内核对象初始化对应的对象容器，该容器包含对象链表及数量记录。

对象容器的数据结构如下：


struct os_object_info 
{ 
     enum os_object_type    type;        /* 对象类型 */ 
     os_list_node_t         object_list;  /* 对象链表 */ 
}

其中，type表示记录对象的类型，list是链表结构，用于保存相同类型的内核对象，新增和删除对象都是在链表上进行操作，保证了操作效率。

对象实例

将多种内核对象的相同属性抽象出一个基本结构，作为对象控制块，各内核对象均扩展自该基类，并根据具体类型增加相应私有属性。类似于面向对象的继承与派生的特性。

控制块结构如下：


struct os_object 
{ 
     char             name[OS_NAME_MAX];    /* 内核对象名称     */ 
     os_uint8_t     type;                   /* 内核对象类型    */ 
     os_uint8_t     flag;                   /* 内核对象的参数  */ 
     os_bool_t      is_static;              /* 内核对象内存标识 */
     os_list_node_t  list;                   /* 内核对象管理链表 */
};

每个内核对象的首部都包含该结构，成员is_static标识内核对象存储空间是用户静态定义还是通过内核动态申请，成员list用于与对象容器和兄弟对象进行连接。

OneOS是中国移动针对物联网领域推出的轻量级操作系统，具有可裁剪、跨平台、低功耗、高安全等特点，支持ARM Cortex-M/R/A、MIPS、RISC-V等主流CPU架构，兼容POSIX、CMSIS等标准接口，支持Micropython语言开发，提供图形化开发工具，能够有效提高开发效率并降低开发成本，帮助客户开发稳定可靠、安全易用的物联网应用。官网地址：https://os.iot.10086.cn/
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