進(jìn)程：

進(jìn)程是資源分配的最小單位，進(jìn)程是一個(gè)具有獨(dú)立功能的程序關(guān)于某個(gè)數(shù)據(jù)集合的一次運(yùn)行活動(dòng)。它可以申請(qǐng)和擁有系統(tǒng)資源，是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的基本單位。進(jìn)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)的概念，是一個(gè)活動(dòng)的實(shí)體。

“獨(dú)立功能”表示進(jìn)程是面向使用者的定義，它關(guān)心的是要做什么？比如，在電腦上我要寫一篇文章，打開Word。那么計(jì)算機(jī)就會(huì)創(chuàng)建一個(gè)Microsoft Word的進(jìn)程，如果我想同步寫兩篇文章，就要再打開一個(gè)Word，計(jì)算機(jī)就又創(chuàng)建一個(gè)Microsoft Word的進(jìn)程。普通的計(jì)算機(jī)機(jī)可以同步做幾件事情，比如“上網(wǎng)”，“看電影”，“打游戲”，就是說(shuō)可以運(yùn)行很多進(jìn)程。但是嵌入式計(jì)算機(jī)通常設(shè)計(jì)成只做一件事情，比如在汽車領(lǐng)域，整車控制器VCU，發(fā)動(dòng)機(jī)噴油點(diǎn)火控制器ECU，變速箱換擋控制器TCU，車身控制器BCM等。這樣類比，傳統(tǒng)的一個(gè)電子控制單元ECU相當(dāng)于只運(yùn)行一個(gè)進(jìn)程。

線程：

線程是程序執(zhí)行的最小單位，也是處理器調(diào)度的基本單位，是操作系統(tǒng)能夠進(jìn)行運(yùn)算調(diào)度的最小單位。它被包含在進(jìn)程之中，是進(jìn)程中的實(shí)際運(yùn)作單位。一條線程指的是進(jìn)程中一個(gè)單一順序的控制流，一個(gè)進(jìn)程中可以并發(fā)多個(gè)線程，每條線程并行執(zhí)行不同的任務(wù)。

每個(gè)線程都獨(dú)自占用一個(gè)虛擬處理器：獨(dú)自的寄存器組，指令計(jì)數(shù)器和處理器狀態(tài)。每個(gè)線程完成不同的任務(wù)，但是共享同一地址空間（也就是同樣的動(dòng)態(tài)內(nèi)存，映射文件，目標(biāo)代碼等等）

當(dāng)我們提及多線程的時(shí)候會(huì)想到thread和threadpool，這都是異步操作，threadpool其實(shí)就是thread的集合，具有很多優(yōu)勢(shì)，不過(guò)在任務(wù)多的時(shí)候全局隊(duì)列會(huì)存在競(jìng)爭(zhēng)而消耗資源。thread默認(rèn)為前臺(tái)線程，主程序必須等線程跑完才會(huì)關(guān)閉，而threadpool相反。

小結(jié)：threadpool確實(shí)比thread性能優(yōu)，但是兩者都沒(méi)有很好的api區(qū)控制，如果線程執(zhí)行無(wú)響應(yīng)就只能等待結(jié)束，從而誕生了task任務(wù)。

對(duì)比進(jìn)程與線程：

1. 進(jìn)程有自己的獨(dú)立地址空間，每啟動(dòng)一個(gè)進(jìn)程，系統(tǒng)就會(huì)為它分配地址空間，建立數(shù)據(jù)表來(lái)維護(hù)代碼段、堆棧段和數(shù)據(jù)段，這種操作非常昂貴。而線程是共享進(jìn)程中的數(shù)據(jù)，使用相同的地址空間，因此，CPU切換一個(gè)線程的花費(fèi)遠(yuǎn)比進(jìn)程小很多，同時(shí)創(chuàng)建一個(gè)線程的開銷也比進(jìn)程小很多。
2. 線程之間的通信更方便，同一進(jìn)程下的線程共享全局變量、靜態(tài)變量等數(shù)據(jù)，而進(jìn)程之間的通信需要以通信的方式進(jìn)行（如隊(duì)列，信號(hào)，管道，接套字等）。不過(guò)如何處理好同步與互斥是編寫多線程程序的難點(diǎn)。但是多進(jìn)程程序更健壯，多線程程序只要有一個(gè)線程死掉，整個(gè)進(jìn)程也跟著死掉了，而一個(gè)進(jìn)程死掉并不會(huì)對(duì)另外一個(gè)進(jìn)程造成影響，因?yàn)檫M(jìn)程有自己獨(dú)立的地址空間。
3. 進(jìn)程切換時(shí)，消耗的資源大，效率高。所以涉及到頻繁的切換時(shí)，使用線程要好于進(jìn)程。同樣如果要求同時(shí)進(jìn)行并且又要共享某些變量的并發(fā)操作，只能用線程不能用進(jìn)程。

Core：

可以理解為就是ECU,一個(gè)核就代表一個(gè)進(jìn)程。多核就是多個(gè)ECU。也就是說(shuō)在多核的情況下，可以執(zhí)行多進(jìn)程。

不論是進(jìn)程還是線程，一個(gè)cpu核一個(gè)時(shí)刻就只能干一件事，所以一個(gè)cpu核處理多個(gè)線程或者進(jìn)程的話，都是并發(fā)；

對(duì)于多核心的架構(gòu)，由于共用一套MMU和cache，所以地址空間是一個(gè)，同一時(shí)刻只能運(yùn)行一個(gè)進(jìn)程，此時(shí)進(jìn)程不能并行只能并發(fā)。同一個(gè)進(jìn)程下的多線程可以并行執(zhí)行，因?yàn)槎嗑€程共享同一套進(jìn)程空間資源。

OS Application：

說(shuō)明1：Task、Interrupt、Alarm、schedule Table、Resource、Event 我們稱他們叫對(duì)象(Object)

說(shuō)明2：【OS 包含1~N個(gè)Core】->【1個(gè)Core 包含1~N個(gè)Application，相當(dāng)于一個(gè)core可以運(yùn)行多個(gè)進(jìn)程，一般AUTOSAR Aurix定義兩個(gè)進(jìn)程，一個(gè)trusted，一個(gè)nontrusted】->【1個(gè)Application 包含0~N個(gè)Object，也就是一個(gè)OS-Application包括多個(gè)任務(wù)Task】

不論是進(jìn)程還是線程，一個(gè)cpu核一個(gè)時(shí)刻就只能干一件事，所以一個(gè)cpu核處理多個(gè)線程或者進(jìn)程的話，都是并發(fā)；

AUTOSAR OS必須能夠支持構(gòu)成一個(gè)有多功能單元的Operating System objects (Tasks, ISRs, Alarms, Schedule tables, Counters)的集合。此對(duì)象集合稱為 OS-Application

OS Application分為兩類，一類是Trusted, 一類是Non-Trusted

對(duì)于Trusted OS Application，可以運(yùn)行在監(jiān)控或保護(hù)功能關(guān)閉的情況下，對(duì)于內(nèi)存或者OS Api的訪問(wèn)沒(méi)有限制；如果處理器支持，可以運(yùn)行在特權(quán)模式，OS默認(rèn)Trusted類型的OS Application不會(huì)引發(fā)內(nèi)存相關(guān)故障，如果發(fā)生了內(nèi)存故障，系統(tǒng)穩(wěn)定性將不再保證，可能需要關(guān)閉OS。

對(duì)于Non-Trusted OS Application，不允許關(guān)閉監(jiān)控或保護(hù)功能，對(duì)于內(nèi)存或OS Api的訪問(wèn)也受權(quán)限控制，也不允許運(yùn)行在特權(quán)模式。對(duì)于non-trusted OS Application，操作系統(tǒng)會(huì)保護(hù)MPU，timer，中斷控制器等控制寄存器，不允許修改。如果需要修改這些寄存器，那么OS服務(wù)必須執(zhí)行在特權(quán)模式。如果ISR Handler在non-trusted OS Application中，那么OS需要在ISR() wrapper中先切換到非特權(quán)模式，再執(zhí)行ISR handler。

task：

在嵌入式操作系統(tǒng)里，任務(wù)就是線程的意思。
AUTOSAR OS中存在兩種任務(wù)：基本任務(wù)(Basic Task)和擴(kuò)展任務(wù)（Extended Task）?；救蝿?wù)則存在以下三種狀態(tài)：

運(yùn)行狀態(tài)(Running)：

處于運(yùn)行狀態(tài)的任務(wù)可能被高優(yōu)先級(jí)任務(wù)或者中斷搶占從而進(jìn)入就緒狀態(tài)，且同一Core中任何時(shí)刻只會(huì)存在一個(gè)任務(wù)處于運(yùn)行狀態(tài)，任務(wù)運(yùn)行結(jié)束后則將自己掛起進(jìn)入阻塞狀態(tài)；

就緒狀態(tài)(Ready):?

處于就緒狀態(tài)的任務(wù)由調(diào)度器決定是否啟動(dòng)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，且該狀態(tài)時(shí)任務(wù)切換至運(yùn)行狀態(tài)的前提；

阻塞狀態(tài)(Suspend):?

處于阻塞狀態(tài)的任務(wù)是被動(dòng)的，可以由API函數(shù)或Alarm激活進(jìn)入就緒狀態(tài)；

擴(kuò)展任務(wù)與之相比，則多了一個(gè)等待狀態(tài)(Waiting),解釋如下：

等待狀態(tài)(Waiting)：

當(dāng)任務(wù)的運(yùn)行需要等待某一或某些事件被置位時(shí)，任務(wù)進(jìn)入就緒狀態(tài)。

Task調(diào)度策略：

AUTOSAR OS是基于優(yōu)先級(jí)進(jìn)行任務(wù)吊物，所以每個(gè)任務(wù)必定有一個(gè)優(yōu)先級(jí)，而每個(gè)任務(wù)都是根據(jù)其自身特點(diǎn)來(lái)定義一個(gè)優(yōu)先級(jí)且需要配置其可搶占屬性。

可搶占屬性可分為不可搶占與全搶占，這里所說(shuō)的搶占指的是內(nèi)核搶占。AUTOSAR OS可根據(jù)各個(gè)任務(wù)的可搶占屬性配置，來(lái)提供不同的調(diào)度策略，調(diào)度策略可分為以下三種：

1. 完全搶占式：OS所有任務(wù)均是可搶占類型；
2. 非搶占式：OS中所有任務(wù)均是不可搶占的；
3. 混合搶占式：OS部分任務(wù)是可搶占類型，部分任務(wù)是不可搶占類型；

event：

OS中的Event 主要用于為Extended Task 提供多個(gè)同步點(diǎn)，每個(gè)Event 可以關(guān)聯(lián)多個(gè)Task

自由調(diào)度：

自由調(diào)度一般task的類型配置為EXTENDED，這種調(diào)度方式主要跟runnable綁定alarm，通過(guò)alarm觸發(fā)event，event觸發(fā)pending的task來(lái)執(zhí)行task。

如下實(shí)列代碼可以展示自由調(diào)度中EXTENED類型的task的執(zhí)行過(guò)程

Task(DIAG)
{
	while(1)
   {
	   waitevent(eventA);
	   if(eventA)
	   {
	       runnable();
	   }
	 }
}

WaitEvent：

只要表達(dá)式中任意一個(gè)EVENT 被收到，Task state則切換至Ready， 等待調(diào)度表按照優(yōu)先級(jí)進(jìn)行調(diào)度

SetEvent：

為指定的Task 設(shè)置Event

GetEvent：

獲取指定Task當(dāng)前接收到的所有EVENT

ClearEvent：

當(dāng)Event被Task處理完成之后，需要進(jìn)行Clear

Runnable & SWC & port：

Runnable就是一個(gè)函數(shù)，SWC是應(yīng)用層單元模塊.，例如上圖SWC2是接收數(shù)據(jù)的功能模塊，里面包含了三個(gè)函數(shù)，也就是3個(gè)runnable

一個(gè)TASK包含多個(gè)SWC

Port是依附在SWC上的概念，比如配置工具配置SWC后，需要配置這個(gè)SWC的Port。其實(shí)也好理解，如果一個(gè)C文件孤零零的放在那里，與別的C文件沒(méi)有任何數(shù)據(jù)交互，那么作為一套代碼中的一個(gè)C文件，根本沒(méi)法發(fā)揮作用，所以必然在SWC上需要配置上或者輸入（R-Port）的或者輸出（P-Port）的Port。文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-694492.html

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