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都江堰操作系统(DJYOS)详细介绍

2018-09-16 21:20:21作者:源自稿源:云网牛站整理

都江堰操作系统(DJYOS)采用类BSD许可证,是一款国内原创的免费开源操作系统。它开始于2004年,在2009年发布了首个版本。下面为你介绍都江堰操作系统(DJYOS)。

都江堰操作系统(DJYOS)详细介绍

 

简单认识都江堰操作系统(DJYOS)

1.DJYOS是事件调度的操作系统,不同于其他在线程调度之上增加一个事件驱动外壳的系统,DJYOS直接以事件为调度对象。DJYOS以高可靠性、高实时性著称,它的中断响应速度跟裸跑一致。在工业上,DJYOS应用于实时性和可靠性要求都很高的电力系统控制领域,也广泛适用于物联网系统。

2.DJYOS是一个典型的RTOS,它有自己的TCP/IP协议栈、图形界面系统、文件系统、IO系统等,有完善的设备驱动框架,以及标准化的SPI、IIC、CAN等总线接口架构。

 

1.概述

都江堰操作系统(简称djyos)是国内原创的免费开源操作系统,采用类BSD许可证。得名于来自中国、2500多年来持续服务、世界上唯一留存的伟大的水利工程:都江堰。djyos是彻底国产原创的操作系统,它的内核,不仅编码是原创的,就连调度算法也是原创的;除内核外,IO系统、文件系统、图形系统、网络协议栈,也都是原创的。djyos以高可靠性、高实时性著称,它的中断响应速度跟裸跑一致。

 

2.事件调度的设计理念

计算机是人的助手,程序员应关心计算机做什么,而不是怎么做。计算机程序是协助人类完成人类的业务的,因此,程序员编程,应该依人类本身的思维习惯,而传统操作的线程调度,迫使程序员模仿计算机的运行过程进行思维,压制了程序员的创造力。

djyos 操作系统是以事件为核心进行调度的,这种调度策略使程序员可以按人类认知事物的习惯而不是计算机的习惯来编程。

普通操作系统中,调度是以线程为核心的,程序员直接面对线程编程,而线程表征的是计算机的运行过程。

djyos的调度对象,是需要计算机处理的事件,秉持“计算机为人类服务”的原则,程序员不应该把精力放在控制计算机运行过程方面,而是直接面对人类需要。

 

3.质量与可靠性设计理念

产品设计质量是可靠性的基本保障,传统操作系统对质量的理解,狭义于操作系统本身的质量,认为APP的质量是用户自己的事。

DJYOS认为,操作系统与APP共同构成用户产品,仅仅操作系统可靠是不够的,操作系统应该保障应用程序的质量。特别是RTOS,系统中可能就运行一个APP,该APP出了问题,留着操作系统自己运行,有什么用?比如设计一辆汽车,无论该汽车本身多么可靠耐用,但只要对乘客的安全保护方面差那么一丁点儿,就是一辆破车。设备故障不可避免,操作系统需要为故障条件下的安全可靠提供协助。DJYOS无论是从方案设计上,还是API设计方面,都体现了促进用户编写高质量代码,尤其是对于没有经验的工程师,尽可能地保障他们不给自己和他人留下隐患。

 

4.九九加一原则

djyos秉承“九九加一”原则,“能”和“易”的完美结合。在DJYOS支持下,即将更加轻松愉快地完成99%的工作,同时还对于1%的苛刻需求,提供可行的解决办法。例如,在DJYOS下,大多数普通中断,编程比传统操作系统更加简单,而对于响应速度要求非常苛刻的中断,DJYOS的附加中断延迟是0,即跟裸跑是一样的。这就使有些原本不能享用操作系统的场合,也可以使用操作系统。

 

5.系统架构

都江堰操作系统(DJYOS)详细介绍

都江堰操作系统(DJYOS)详细介绍

都江堰操作系统(DJYOS)详细介绍

 

6.典型参数

事件类型数量:16383,受内存量限制

处理中的事件数量:16383,受内存量限制

优先级数量:255个(用户可用:240个)

调度方式:优先级抢占+时间片轮转

实时中断响应时间(最坏情况):1.5uS(lpc1225,cortex-m0内核,主频=40M,flash速度=20M)

最小内核尺寸:flash≈30K,ram≈1K

 

7.功能及组件一览

都江堰操作系统(DJYOS)详细介绍

 

8.创新的中断系统

“九九加一”原则的完美体现。

与裸机一致的中断响应延迟,满足工业控制领域最苛刻的实时性要求。

OS启动加载过程可使用中断,有利于在系统灾难性崩溃后,迅速恢复控制。

提供中断同步和中断事件触发功能,简单易用,高效可靠。

编写ISR程序更加简便。

 

9.网络协议栈

全自主原创,提供BSD socket接口。

高效的缓冲区管理,节省内存消耗,提高传输速度。

高度可伸缩的协议栈,可用于单片机到大型嵌入式系统。

零拷贝技术,实现数据快速传递。

均衡可预测的网络收发性能。

 

10.IO系统

融合统一的内核对象系统

文件系统、设备、网络协议栈使用统一的框架。

标准的总线框架djybus,统一管理canbus、iicbus、spibus等。

 

11.实时图形系统

全自主原创。

基于gkernel的双层架构,用户接口和底层实现分离。

支持多鼠标、多键盘、多点触摸、3D鼠标。

可在实时任务中使用。

支持多窗口,多级Z序,窗口缓冲,alpha、透明色等窗口特效。

可在单片机中实现远程桌面。

 

12.实时内存管理

确定的malloc函数执行时间,O(1)级。

支持堆和内存池两种分配方法。

没有碎片。

既适合大型嵌入式系统,又适合内存少且由地址不连续的零碎片段组成的情况。

创新的准静态分配,优化设备运行时配置。

 

13.超低功耗管理

可选的tickless模式,tickless模式与tick模式APP完全兼容。

自动低功耗管理,降低用户编程复杂性。

有多级低功耗模式,便于用户精细化管理能耗,充分发挥电池潜力。

 

14.看门狗

能够看护系统加载和启动过程。

可创建多看门狗,分别应用程序运行的任何关键节点。

充分考虑外来中间件的运行。

与黑匣子模块配合,每次狗叫都记录在案,方便事后分析。

 

15.黑匣子

设备运行时,发生软件或硬件故障不可绝对避免。

类似飞机“黑匣子”,“黑匣子”模块可靠记录异常,辅助处置,协助事后分析定位故障。

 

关于DIDE

DIDE是DJYOS的集成开发环境,将有力支撑商业生态建设,通过底层技术封装,上层集成开发环境,提供标准化的开发平台。DIDE是djyos配套的开发工具,提供CPU管理、板件管理、工程向导、工程裁剪、BSP开发向导、源码调试等功能。DIDE提供傻瓜化的开发环境,使基于djyos的软件开发变得更加简单。它提供资源管理功能,管理嵌入式开发碎片化的硬件和软件资源,使之整齐有序。企业从小到大的发展过程中,会接触许多种类的硬件和软件资源,如开发工具不加以管理,就只能靠人,能管理这些资源的人,一般都是资深工程师,人力成本很高。同时,人工管理,难免有疏漏,既影响产品可靠性,又延误开发。嵌入式应用开发,都是基于具体的板件的,在CPU管理的基础上,DIDE提供板件管理功能。用户的板件,添加一次,就可以重复使用,创建工程时,直接从板件列表中调取即可。开发板厂商、芯片原厂也可以利用此功能,把自己的板子添加到DIDE中,通过djyos开源团队认证后,可以进而添加到官方发布的版本中。“CPU管理”和“板件管理”功能,共同构成bsp管理功能,使用图形化的工具,用户无须接触硬件底层,即可完成开发,降低嵌入式开发门槛。

 

DJYOS解决方案

1.智能电网系统解决方案

DJYOS的应用,遍及电力系统保护与自动化的各个方面,满足全站应用需要。在发电、输电、变电、配电、用电的各环节,都能看到DJYOS的身影,为万家灯火全方位地保驾护航。

2.新能源利用解决方案

清洁能源,从我做起,djyos广泛用于光伏发电、风力发电、新能源并网、输送、电动汽车充电、储能管理等,遍及新能源应用的各个环节,为能源的安全、高效、绿色使用,贡献力量。

3.工业机器人解决方案

DJYOS应用于消防机器人,DJYOS应用于仓储自动化机器人。

 

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