构建AVR单片机的RTOS教程

"建立一个自己打的AVR的RTOS" 这篇文档是黄健昌所著，旨在引导读者逐步构建一个适用于AVR单片机的实时操作系统（RTOS）。通过对函数运行、人工堆栈、寄存器分配与使用、协作式与占先式内核等概念的详细解释，作者旨在帮助读者深入理解操作系统的原理，并通过实践来编写一个迷你RTOS。 在"第一篇：函数的运行"中，文档介绍了一般单片机系统如何通过前台（大循环）和后台（中断）的结合来处理任务。示例代码使用了WinAVR的Makefile设定，选择mega8作为目标MCU类型，并设定了优化级别。在这样的系统中，主程序通常是一个大循环，不断地检查各个状态并响应中断事件，这种方式虽然简单，但在处理多个并发任务时效率较低。 "第二篇：人工堆栈"讲解了堆栈在函数调用中的作用，堆栈用于保存和恢复函数调用时的上下文，包括返回地址和局部变量。理解堆栈的工作机制对于实现多任务切换至关重要。 "第三篇：GCC中对寄存器的分配与使用"探讨了GCC编译器如何管理AVR的有限寄存器资源。在RTOS中，有效管理和保存/恢复寄存器状态是保证任务切换正确性的关键。 "第四篇至第八篇"逐步介绍了从简单的协作式内核到具备时间片轮番调度的占先式内核的实现。协作式内核中，任务之间的切换依赖于任务自身的合作，而占先式内核则允许高优先级的任务抢占正在执行的低优先级任务，提高了系统的响应速度。 在"第四篇"中，仅包含延时服务的协作式内核提供了一个基础，让任务在规定的时间后自动切换。"第五篇"则进一步完善了协作式内核，可能包括了任务间的通信和同步机制。 "第六篇"引入了时间片轮番调度法，这是一种常见的多任务调度策略，每个任务在分配的时间片内执行，时间片结束后自动切换到下一个任务。 "第七篇"和"第八篇"分别展示了占先式内核的初步实现和完全功能的版本，包括完整的任务服务和中断处理，使得系统能适应更复杂的实时需求。 最后的"结束语"部分，作者总结了整个RTOS开发的过程，强调了实践和理解操作系统底层原理的重要性，鼓励读者通过动手实践来深化对RTOS的认识。 这个资源对于想要深入学习RTOS原理，特别是对AVR平台感兴趣的开发者来说，是一份宝贵的参考资料。通过这些章节，读者可以逐步构建一个基本的RTOS内核，并理解其背后的机制。