【ThreadX】Azure RTOS ThreadX概述

Azure RTOS ThreadX是Microsoft的高级工业级实时操作系统（RTOS），专门用于深度嵌入式，实时和IoT应用程序。Azure RTOS ThreadX提供了高级计划，通信，同步，计时器，内存管理和中断管理功能。此外，Azure RTOS ThreadX具有许多高级功能，包括其picokernel体系结构，抢先阈值计划，事件链，执行性能分析，性能指标和系统事件跟踪。结合其卓越的易用性，Azure RTOS ThreadX是最苛刻的嵌入式应用程序的理想选择。截至2017年，Azure RTOS ThreadX已在多种产品中进行了超过62亿次部署，包括消费类设备，医疗电子产品和工业控制设备。

API协议

Azure RTOS ThreadX API

• 直观一致的API
• 名词动词命名约定
• 所有API均具有领先的tx_，可轻松将其标识为Azure RTOS ThreadX
• 阻塞API具有可选的线程超时
• 可从应用程序ISR直接获得许多API

Azure RTOS ThreadX服务

• 动态线程创建
• 线程数无限制
• 主线程API包括：
  • tx_thread_create
  • tx_thread_delete
  • tx_thread_preemption_change
  • tx_thread_priority_change
  • tx_thread_relinquish
  • tx_thread_reset
  • tx_thread_resume
  • tx_thread_sleep
  • tx_thread_suspend
  • tx_thread_terminate
  • tx_thread_wait_abort
• 附加信息和性能API

消息队列

• 动态队列创建
• 队列数量无限制
• 通过值（或通过指针引用）复制的消息
• 邮件大小从1到16个32位字
• 空和满时可选螺纹悬挂
• 所有暂停的可选超时
• 主要消息队列API包括：
  • tx_queue_create
  • tx_queue_delete
  • tx_queue_flush
  • tx_queue_front_send
  • tx_queue_receive
  • tx_queue_send_notify
• 附加信息和性能API

计数信号量

• 动态信号量创建
• 信号灯数量无限制
• 32位计数信号量（0到4,294,967,295）
• 支持消费者生产者或资源保护
• 当信号灯不可用时，可选的线程悬挂
• 所有暂停的可选超时
• 主要的信号量API包括：
  • tx_semaphore_create
  • tx_semaphore_delete
  • tx_semaphore_get
  • tx_semaphore_put
  • tx_semaphore_put_notify
• 附加信息和性能API

互斥体

• 动态互斥体创建
• 互斥量的数量没有限制
• 支持嵌套资源保护
• 支持可选的优先级继承
• 互斥锁不可用时可选的线程挂起
• 所有暂停的可选超时
• 主要互斥量API包括：
  • tx_mutex_create
  • tx_mutex_delete
  • tx_mutex_get
  • tx_mutex_put
• 附加信息和性能API

事件标志

• 动态事件标志组的创建
• 对事件标志组的数量没有限制
• 同步一个或多个线程
• 支持原子获取和清除
• 对AND / OR事件集的可选多线程挂起
• 所有暂停的可选超时
• 主要事件标志API包括：
  • tx_event_flags_create
  • tx_event_flags_delete
  • tx_event_flags_get
  • tx_event_flags_set
  • tx_event_flags_set_notify
• 附加信息和性能API

块内存池

• 动态块池创建
• 块池数量无限制
• 固定大小的块或池的大小没有限制
• 最快的内存分配/交易位置
• 空池上的可选线程悬挂
• 所有暂停的可选超时
• 主要块池API包括：
  • tx_block_pool_create
  • tx_block_pool_delete
  • tx_block_allocate
  • tx_block_release
• 附加信息和性能API

字节内存池

• 动态字节池创建
• 字节池数量无限制
• 字节池大小无限制
• 最灵活的可变长度内存分配/取消分配
• 支持分配大小位置
• 空池上的可选线程悬挂
• 所有暂停的可选超时
• 主要的字节池API包括：
  • tx_byte_pool_create
  • tx_byte_pool_delete
  • tx_byte_allocate
  • tx_byte_release
• 附加信息和性能API

应用计时器

• 动态计时器创建
• 计时器数量无限制
• 支持定期或单次计时器
• 定期计时器可能具有不同的初始到期值
• 无需搜索计时器激活或停用
• 所有定时器由一个硬件定时器中断驱动
• 主要的计时器API包括：
  • tx_timer_create
  • tx_timer_delete
  • tx_timer_activate
  • tx_timer_change
  • tx_timer_deactivate
• 附加信息和性能API

Azure RTOS ThreadX核心计划程序

• 最小2KB闪存，1KB RAM占用空间
• 快速的亚微秒上下文切换
• 完全确定性，与线程数无关
• 基于优先级的完全抢占式调度
• 32个默认优先级，可选最高1024级
• 优先级（FIFO）内的协作调度
• 抢占阈值技术
• 可选的计时器服务，包括：
  • 每线程可选的时间片
  • 所有阻塞的可选超时
  • API需要硬件计时器中断
• 执行性能分析
• 系统级跟踪
• 通过许多标准的安全认证

【来源】