2.7 KiB
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MR-X
MR-X是一个高度模块化的内核,专为资源受限的嵌入式系统设计。提供确定性执行环境和完整系统服务,使开发者能够构建可靠的嵌入式应用,同时保持极小的内存占用和高效的资源利用。
核心特性
- 模块化架构:通过配置宏按需引入功能模块,实现极致的资源优化
- 对象管理系统:基于Kobject的统一对象模型,实现引用计数和分层组织
- 内存管理:高效的动态内存分配器,支持标准内存操作接口
- 定时器系统:精确的定时服务支持一次性和周期性定时任务
- 工作队列:灵活的任务延迟执行框架,优化系统响应性
- 同步机制:提供自旋锁、原子操作等线程安全原语
- 标准库实现:轻量级的字符串处理、格式化输出等基础函数
- 初始化框架:依赖感知的系统初始化机制,确保组件正确启动顺序
关键组件
Kobject系统
Kobject(内核对象)系统是MR-X的核心基础设施,提供统一的对象管理框架:
- 引用计数:通过Kref实现精确的对象生命周期管理,防止内存泄漏,确保资源正确释放
- 层次结构:对象按父子树结构组织,支持基于路径的对象查找和遍历
- 类型系统:ktype机制支持多态行为和特定对象的释放方法,实现通用与特定行为的分离
- 属性接口:对象可暴露可读写属性,支持运行时配置和状态监控
- 命名空间:类文件系统的路径访问方式,简化对象定位和管理
Ktimer系统
Ktimer(内核定时器)提供高精度的定时服务,是实时操作的关键组件:
- 双模式支持:一次性定时与周期性定时统一接口
- 回调机制:定时到期时自动触发用户定义函数
- 动态控制:运行时可启动、停止、修改定时参数
- 精确调度:基于系统时钟提供确定性的时间行为
- 对象化管理:作为Kobject实例,集成引用计数和层次管理
工作队列系统 (kworkqueue)
kworkqueue提供任务延迟执行机制,实现资源高效利用:
- 执行模式:支持即时执行和定时延迟执行
- 上下文转换:安全地将中断上下文任务转移到线程上下文
- 任务模型:通过工作项封装回调函数和上下文数据
- 定时集成:与ktimer紧密集成实现精确的执行调度
- 电源管理:支持自定义挂起/唤醒钩子函数,便于系统线程/功耗管理
- 对象化设计:利用Kobject特性实现统一的生命周期管理
