TI演讲活动结束了，整理了一下讲稿

djyos

为期一个月的TI MCU演讲活动结束了，这里是部分讲稿，删掉了赞美TI产品的部分，免得有做拖之嫌，也省的大家肉麻。既然是合作，赞美一下人家的优点，也是应该的嘛。
特向各地参与djyos演讲的志愿者们表示感谢，非常感谢。

1.        都江堰工程介绍
都江堰工程是国内发起的开源操作系统。包括都江堰操作系统和一本配套的书《都江堰操作系统与嵌入式系统设计》，代码和书全部开源。
在2009-01-04日正式发布前，djyos已经由开发者闭关开发了5年。在喧嚣、热闹、浮躁的IT界，半年出一个产品都闲慢的IT界，闭关5年，真可谓是“5年磨一剑”。
djyos已经移植到stelliars上，在不包含文件系统和图形界面的情况下，只需要不到30Kflash和不到10Kram就可以运行。
djyos的定位和目标：
1.djyos 是一个嵌入式操作系统，没有考虑在PC/服务器上与windows、linux、unix竞争。
2.在嵌入式领域，djyos 既要进入非实时操作系统领域；又要涉足实时操作系统领域。
3.djyos的目标，是改变中国没有有影响力的操作系统局面，在不久的将来，世界上流行的操作系统中，有一个来自中国。
djyos的应用范围将涵盖从单片机到高性能的移动计算设备，涵盖实时应用和通用计算。djyos将有三个分支：
djysi分支：这是面向单片机的分支，全部应用程序代码和操作系统编译在一个可执行文件中，不能动态加载，群星的M3上运行的就是这个版本。
djydlsp分支：这是面向复杂实时系统的分支，使用单一寻址空间，但支持动态加载应用程序模块。用在资源比较丰富的嵌入式系统上，实现复杂的实时控制系统。
djymp分支：这是面向通用嵌入式计算分支，适合与移动计算，比如手机、pda等。
为什么命名为都江堰：
可能有人会问，都江堰这个名字怎么来的，为啥不命名为长江长城黄山黄河？
都江堰是2000多年前全世界唯一留存的大型水利工程，欲走向世界的、来自中国的操作系统，取一个来自中国的世界性工程为名字，岂不顺理成章？
都江堰水利工程可靠稳定，无坝引水，都江堰工程作为一个舞台，让水成为演员、导演，演绎了成都平原千年富饶的大戏，djyos愿效法先人，稳定可靠的djyos，作为程序员的舞台，让程序员演绎出灿烂多彩的嵌入式产品世界。


2.        djyos系统构成
djyos目前由以下模块组成，由于时间关系，不能一一介绍，下面我给大家介绍一下djyos最有特色的事件调度。

抢占式多事件调度系统
内存管理模块
内存池管理模块
资源管理模块
中断管理模块
锁（含信号量和互斥量）模块，支持优先级继承
泛设备管理模块
文件系统模块
含擦除平衡的flash文件系统驱动模块
看门狗模块
即将发布的GUI模块


3.        djyos事件调度系统
在座的诸位，即使没有用过VC、VB、CB等可视化编程工具，也至少听说过吧。
让我们来看看CB下的一个编程场景：
先优雅地拖一个按钮放到桌面上。
为鼠标点击该按钮的事件编写处理函数。
编码工作就这样完成了，很简单很强大吧。
接着编译、执行，用鼠标点击该按钮，就会执行处理函数。
可视化编程工具为什么要这样设计呢？是因为现实需要，这样能提高程序员的生产力。
为什么这样会提高生产力呢？因为这样很直观，计算机处理的是现实世界中的具体任务，刚才所述的点击事件，就是一个具体任务，程序员只与程序需要处理的具体事件打交到。而不需要跟晦涩难懂的线程、进程打交道。
敲破寒冰，冰面的海水深不见底，我们穿上潜水服，看看VC是怎样实现的。原来，有一个或多个线程一直在后台候着，等待操作系统弹出鼠标点击事件。操作系统则负责检测并弹出事件，潜伏的线程一旦收到鼠标点击事件，便被唤醒执行。我们可以看到，无论该按钮是否被点击，甚至一辈子都不点击，该线程依然要占用系统资源。
经过VC等可视化编程工具包装后，程序员只与程序需要处理的具体事件打交到，其编程过程完全与线程、进程等无关。
我们再来看看，VC、VB等是在PC上的工具，在嵌入式编程中能不能得到这种便利呢？我们知道，wince、嵌入式linux等是可以实现的，但什么样的平台才适合运行wince、嵌入式linux这些操作系统呢？单片机可以吗？TI的M3 CPU可以吗？过去，不可以，今天，我要告诉大家一个好消息，有了djyos，可以了。
传统操作系统，需要在VC之类的工具支持下，才能够做事件触发式编程，究其原因，是因为操作系统是按照线程调度的，必须经过开发工具的包装后，才能转换成事件触发。我们可以看到，计算机处理的是事件，人们关心的也是事件，为什么操作系统不能以事件为核心进行调度呢？回答这个问题，djyos应运而生！
   
(原文件名:事件调度.jpg)

    djyos的调度是基于事件的，这是djyos与传统操作系统最大的区别。左上图是从传统操作系统抽象出来的，传统的、基于线程调度的OS，无论是简单的OS还是复杂OS，均可以用该图表示。我们知道，创建线程需要分配线程所需的资源，其中栈是必备的资源。左上图中，无论是初始化创建线程，还是线程执行过程中创建线程，都需要当前执行的线程为新线程分配资源。右图中，无论什么时候弹出事件，只把事件控制块加入到队列中，除非新事件的优先级足够高，需要立即处理，否则弹出时不会分配或创建线程，直到该事件应该被处理的时候才创建或分配线程。
看起来，除了不能从中断处理函数中创建线程外，左上图与右图有很大的相似性，其实不然，传统OS是不会频繁地在线程执行过程中创建新线程的，为什么呢？因为创建线程时必须为线程分配内存，分配内存的操作可能导致阻塞，而被阻塞的却是当前正在执行的线程。大家注意了，是新线程缺乏内存资源，当前线程并不缺乏资源，但被阻塞的却是不缺资源的当前线程，这是不合理的。如果新线程的优先级低于当前线程，那当前线程就冤了，因为一个低优先级的线程，而导致高优先级线程阻塞，这在RTOS中是个灾难；即使不被阻塞，创建线程是一个很费时的操作，高优先级线程执行过程中，花大量时间用于创建低优先级的线程，也是不合理的。所以，传统OS的线程，总是在初始化阶段创建，极少在运行过程中创建。
所以，在传统操作系统下做事件触发式编程，需要在初始化阶段创建绝大多数线程，只有很少情况会在线程运行过程中创建新线程的。所以，如左图下显示，传统操作系统的事件触发式编程，不能在事件发生的时候才创建线程，而是只能在初始化是创建线程并启动，启动后等待事件发生，事件发生将唤醒线程，事件处理完后又进入休眠，如此周而复始。而无论事件是否会发生，线程肯定会占用资源。比如一个uart通信程序，初始化创建并启动线程，等待uart接收事件发生后唤醒处理接收到的数据，即使串口线没有插，该线程也必须占用资源。另外，如果事件频繁发生，比如uart通信很频繁，也只能由初始化时创建的那个线程一点一点处理，如果初始化时只创建了一个线程，即使你拥有双核甚至多核cpu，也只能干着急。在线程调度模式下优化多核编程，是很复杂的技术，已经发展成了一门学科，这里不打算探讨。
而djyos的事件为核心调度则没有这个问题，如果新弹出的事件优先级不够高，根本就不会为他创建线程。传统操作系统中，事件发生后，操作系统把事件作为线程的资源交给线程处理，而djyos中正好相反的，事件发生后，操作系统把线程作为处理事件所需要的资源分配给事件。这使得djyos能够更加优化配置计算机的资源，还拿uart通信的例子，如果串口线没有连接，uart端口上就不会有数据，则根本不会弹出该事件，也就不会占用任何资源。如果频繁通信，就会频繁弹出事件，若计算机有多个cpu核，则自然而然地会把事件分散到不同的cpu核上，程序员根本不知道线程为何物，就能进行优化的多核编程。在这里，cpu核实际上也是当作解决事件所需要的资源而存在。
传统操作系统下事件触发式编程，需要像VC类似的工具支持，在高性能平台上才可以，而djyos则可以在只有        几十K内存的单片机上，依靠文本编辑器完成；传统操作系统下多核编程复杂得要发展成一门学科，而djyos则几乎无需用户过问，这就是djyos的巨大优势。
现代计算机已经进入“ubiquitous/Pervasive Computing”时代，即普适计算。在普适计算时代，触手可及的计算产品里面也包含着触手可及的计算机程序，这些程序由大量的嵌入式程序员编写。设计这些产品需要大量的软件工程师，这使得嵌入式程序员的队伍迅速增大，新增的程序员，可能来自各行各业，他们原来在各自的行业中，可能都是非常了不起的专家，比如化工专家、医疗专家等。这些不同领域的专家，却未必是计算机领域的专家，让他们去掌握晦涩难懂的线程技术并灵活应用，恐怕要花费不少的人才培养成本，而使用传统的操作系统开发嵌入式产品，不理解这些复杂的概念根本就寸步难行。djyos操作系统不要求程序员操纵线程和进程，程序员只需把需要计算机处理的任务划分为一个个事件类型，并为各种不同类型的事件编写独立的事件处理函数，并且把它登记到系统中就可以了。当事件发生时，发现（检测到）该事件的模块只要告诉操作系统“某类型事件发生了”，二处理该事件的程序员，也只需要编写事件处理函数，不需要管劳什子的线程。从这个角度，djyos降低了程序员培训要求，客观地为企业节约了人力资源费用。

再回头看看VC下的编程过程：
放置一个按钮——相当于djyos的登记事件类型
编写鼠标点击处理函数——相当于djyos的编写事件处理函数
不同的是，传统OS要通过VC等工具转换为线程操作，才能为操作系统接受，而djyos则直接就是按照事件调度的，可以用普通文本编辑器完成。

lvhaian

我顶一下.

其实我还是比较支持楼主的.

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不过建议楼主多写些和 uCOS , vxworks 等嵌入式操作系统的区别, 少些 和 linux , wince 的比较吧.

感觉楼主老是避开关键的地方.

djyos

呵呵，这个演讲中我其实没有刻意跟任何具体操作系统比较，我是做传统操作系统的调度方法和djyos调度方法做理论对比分析。

讲稿中有很大篇幅讲VC，不能说我跟VC比较吧。

再说，做对比就不是这次演讲的主题，这么短时间，我只想尽可能把事件调度的好处讲清楚，跟传统线程调度的区别降温清楚。

feng_matrix

感觉楼主左右两个图好像可比性不大，这两个不是一个层次的东西啊
楼主想表达传统线程调度不能管理多核系统？还是事件调度比线程调度更牛？

事件调度是好东西，将硬件层与应用层开发分离，大大简化对开发人员的底层能力要求
盖茨靠它一统PC市场几十年，旗下开发人员无数，但为什么仅限于PC市场？

如果大家尝试下在WINDOWS环境下，用事件队列技术编写一个硬件高速通信的程序，就知道为什么了
否则在WINDOWS下写游戏的人，也不会放着简单的WIN-API不用，非要搬出生涩麻烦DirectX技术
如果说“都江堰OS”可以降低了程序员培训要求，我相信；
如果说基于事件队列的OS具有超强的稳定性，我有点疑问。

我想表达是：并不是任何环境下都是抽象程度越高越好，如同C与C++各有各的用途
只有既保证底层的稳定可靠，又保证上层应用接口的适度抽象，才能设计出好的系统，而往往设计者不能二者平衡兼顾

以上只是纯粹技术层面的个人看法，不含任何不相信国产OS的意思
最后向楼主表达一下敬意，毕竟国人自己潜心做OS的人不多，向楼主学习！

再次建议楼主，是否能把都江堰OS移植到AVR32？UC3系列或AP7000系列都行

looker

感觉楼主左右两个图好像可比性不大，这两个不是一个层次的东西啊
楼主想表达传统线程调度不能管理多核系统？还是事件调度比线程调度更牛？

事件调度是好东西，将硬件层与应用层开发分离，大大简化对开发人员的底层能力要求
盖茨靠它一统PC市场几十年，旗下开发人员无数，但为什么仅限于PC市场？

如果大家尝试下在WINDOWS环境下，用事件队列技术编写一个硬件高速通信的程序，就知道为什么了
否则在WINDOWS下写游戏的人，也不会放着简单的WIN-API不用，非要搬出生涩麻烦DirectX技术
如果说“都江堰OS”可以降低了程序员培训要求，我相信；
如果说基于事件队列的OS具有超强的稳定性，我有点疑问。

我想表达是：并不是任何环境下都是抽象程度越高越好，如同C与C++各有各的用途
只有既保证底层的稳定可靠，又保证上层应用接口的适度抽象，才能设计出好的系统，而往往设计者不能二者平衡兼顾

以上只是纯粹技术层面的个人看法，不含任何不相信国产OS的意思
最后向楼主表达一下敬意，毕竟国人自己潜心做OS的人不多，向楼主学习！

再次建议楼主，是否能把都江堰OS移植到AVR32？UC3系列或AP7000系列都行
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最好能像ffxx搞个实际的应用案例出来~~
这样推广起来比较容易

djyos

谢3楼4楼。
事件调度相对于线程调度，实际上减少了一个转换环节，而且程序员不能直接操弄线程，理论上应该更稳定。我同时实现了接口更抽象，底层更简单，更简单意味着更稳定，鱼和熊掌兼得。独特的中断系统设计，使得临界资源的保护方面，也比传统OS简单得多，这可是最容易出问题的地方。

线程调度被ms、linux、unix等操作系统使用了几十年，但流行的东西，并不代表技术上最正确，商业因素也很重要，流行几千年的“地心说”不也被推翻了。

姑且不论事件调度是否更优越，集中无数精英打造的windows、linux、unix等，姑且不论这些精英们是否想到了事件调度，实际上早已失去了使用事件调度的机会，因为他们无法面对海量应用程序因不兼容而失效。

djyos作为新事物，同样面对可用程序资源不足的问题，所以我首选实时控制为突破口，因为实时控制程序基本上是自己写的，只要你提供了gui、文件系统、tcp协议栈、usb驱动，外来代码就很少了。

至于实际案例，容我点时间吧，虽然djyos起步于2004年，但由于是一个完全创新而不是仿制的作品，直到今年才基本成型。

关于3楼提到的Directx，稍微透露一下djygui的设计，djygui中，直接使用统一的djygui api，无需专门的技术，从框架上直接实现Directx的效果。

voidx

貌似

传统OS是 线程管理事件，（先有线程，然后线程等待事件并处理）
DJYOS是  事件管理线程，（先有事件，然后事件分配线程并处理）

LRNAVR

继续支持，要有实际的例子引导大家逐步进入才容易获得认可。

djyos

楼上不要以我的出身给djyos下结论嘛，以此理推之，斩蛇屠狗的刘邦为首的汉军，秃头讨饭的朱元璋率领的明军，也绝对只是乌合之众，岂有得享天下之理？

djyos

楼上能把我没搞定的“大容量SD卡启动6410”问题搞定，应是一个软硬兼修的不凡之辈，从你在我主页论坛的发言看，应该是对djyos有所了解的，不知何出此言。
这是在Ti连续讲了多场的讲稿，若真如你所言，不但我的智商有问题，连Ti各级工程师的智商一样有问题了。

微笑有助健康。

ffxz

多核的问题和lz想的完全不是一回事

看看Intel TBB，

传统的程序
for (i = 0; i < loop; i ++)
  foo(i);

这么一个程序传统上是只能在一个核上单一串行的运行。多核的任务（目标）是，把程序能够无相关的分散到多核上运行，而最后结果依然正确。

Intel TBB则会使用paralle_for语句，自动把它转换成多核运行（当然是具备某些限制的，这个需要仔细看TBB文档）。

所以，多核的任务更多的类似【11楼】 zhanglf08 说的，如何把单一的任务转换成分散无关的任务（放到不同的核心上运行）。而根据我对djy的理解，那么这个任务就会变成，如何把单一的任务转换成分散无关的事件（由不同核心进行调度处理）。这个实质是相同的。

另外，lz的书中有很多误导的嫌疑，把实时系统更多的理解为全盘可控的系统，甚至精确到memcpy（还是strcpy？）都不能超过固定时间。但学术上，实时系统更多说的是，对外部输入能够在规定的时间内进行正确的响应。这其中隐含着，什么样的外部输入才需要进行实时响应的，而不是所有外部输入都需要进行实时的响应。对于非实时响应输入，冗长的memcpy没什么不合理之处，而对于实时响应输入，才是需要着重考虑的。

djyos

楼上理解有些片面了。
楼上也是linux高手了，借用unix世界最著名的一句话之一：提供机制而不是策略。

djyos提供的是由内核来管理和分配任务到多核的机制，至于如何把任务变成可拆分的，是一个策略问题，当然应该由程序员来决定了。
举例来说，在通信接收程序中，我们可能会规定一个条件，指明哪些数据包必须由同一个cpu处理，哪些允许分配到不同的cpu核上去，这是策略。而djyos提供机制，把允许分散的数据包分散到不同cpu核上去。

至于实时的问题，也是一样的，djyos为应用程序提供可控的组件，使应用程序有实现实时的机制，但是否能够实现可控、以及哪些任务需要可控，还受应用程序策略的影响，一个低优先级的任务，被高优先级的抢占而变得不可预测，就是典型的（优先级）策略导致低优先级实现不了实时的案例，djyos无能为力也不想干涉应用程序采用这样的策略。

makesoft

楼主通俗一点讲，最好有个小的实时项目做例子，比较一下自己的操作系统的优点在哪儿。

我到现在对楼主系统的了解就是基于事件这几个字，至于如何调度如何应用好像都很朦胧，相信大部分大侠和我感觉是一样的。

djyos

回复【20楼】makesoft
楼主通俗一点讲，最好有个小的实时项目做例子，比较一下自己的操作系统的优点在哪儿。
我到现在对楼主系统的了解就是基于事件这几个字，至于如何调度如何应用好像都很朦胧，相信大部分大侠和我感觉是一样的。
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非常理解大家的心情，让大家久等，实在抱歉，我在这里向大伙赔罪了。
目前应用案例的情况是：有两个企业正在使用djyos开发产品，届时能不能说服他们公开他们的项目，还是未知数。
目前，有网友发动的正在4个DIY项目，介绍如下：
1、DJYOS基础实验平台DIY，http://space.chinaaet.com/group/detail.aspx?gid=91
2、DJYOS手机综合平台DIY，http://space.chinaaet.com/group/groupinfo.aspx?gid=88
3、DJYOS机器人DIY，即将开展
4、DJYOS数码相机DIY，即将开展

xizi

我只关注与单片机有关的。

xiaolei0428

我是来学习的

zdq094

一个新的事物出来总是艰辛的。我先声明支持楼主。
从以上看来，ZJYOS似乎连AVR网内也没有被认同，任重道远啊
想当年UC/OS如果不是通过了美国的航空标准测试，现在可能也不会这么大名鼎鼎。
也许ZJYOS需要的是一个机会，一个可以扬名立万的机会

现在说来，我基本对ZJYOS无视，我研究一个不是很出名的OS又需要一个月或者几个月，还不会对我的收入有任何的影响（可能对应用于私人玩玩的项目还可以，毕竟企业还没有使用），那么我何不把UC/OS,LINUX掌握得更扎实一些呢，随着芯片价格的降低，这些对系统的要求已经越来越不是问题了。

话不怎么好听，我站在客观的立场上说说，代表一种心态，希望能给DJYOS作者一点启发。如有得罪，见谅。

djyos

回复【25楼】zdq094
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谢谢你的支持和建议，你说的问题非常客观，也是我经常在想的问题。
但也不要受前面帖子的影响，8、10、11、13、14、17、18、19楼是别有用心、换着马甲来故意诋毁djyos的，阿莫老大那里有铁证的，曾经删了很多他们的帖子，没想到这里有这么多漏网的。