leOS - un semplice OS per schedulare piccoli task

Nuove versioni delle libreries (leOS 1.0.3 e leOS 2.1.1) che aggiungono la possibilità di far eseguire un task nel momento stesso in cui viene aggiunto allo scheduler. Per far ciò basta usare la parola chiave SCHEDULED_IMMEDIATESTART come stato del task al momento dell'aggiunta allo scheduler.

Ecco un esempio di utilizzo:

myOS.addTask(miaFunzione, intervallo, SCHEDULED_IMMEDIATESTART);

In questo modo il task miaFunzione sarà eseguito subito e poi dopo ogni intervallo.
Prima invece un task veniva eseguito la prima volta solo dopo il tempo stabilito per intervallo.

PS:
sul forum internazionale gli RTOS in queste ultime settimane sono spuntati come funghi :stuck_out_tongue_closed_eyes:

RTuinOS
Avr-OS
SCoop

Più i soliti port di FreeRTOS e ChibiOS/RT per Arduino fatti da fat16lib.

Letture per le feste :slight_smile:

tuxduino:
Letture per le feste :slight_smile:

L'ultimo arrivato RTuinOS, ha un PDF da 40 pagine :sweat_smile:
Lo sto leggendo la sera.

Cmq dico una cosa. Tutti gli RTOS che ho visto sono sicuramente belli, funzionanti, veramente RT, con prelazione, cooperativi ecc... ma facili come il leOS nessuno :wink:
Vabbè che non è un RTOS però sfido a trovare uno scheduler più facile da usare :stuck_out_tongue:

Ogni scarrafone... :smiley:

Non l'ho ancora usato in modo estensivo, ma ho un tarlo che mi rode le cervela... ed è il fatto che il codice utente di fatto è una ISR... Qualche problema lo dovrà pur dare, no ? (si scherza... :slight_smile: )

sì ma più o meno aggirabile, vedi discussione precedente

tuxduino:
Ogni scarrafone... :smiley:

Non l'ho ancora usato in modo estensivo, ma ho un tarlo che mi rode le cervela... ed è il fatto che il codice utente di fatto è una ISR... Qualche problema lo dovrà pur dare, no ? (si scherza... :slight_smile: )

Se dentro alla ISR ci infili di tutto, sostituendo in pratica il loop principale con un task, allora la risposta è sì. Se usi i task per piccoli compiti, di problemi non dovresti averne.

Considera che gli RTOS che ho citato (avr-os, RTuinOS, SCoop) consumano ben 256 byte di RAM per ogni task! Una cifra che li preclude all'utilizzo sui piccoli Tiny, dove alle volte la Ram è pari o inferiore a quest valore. Il leOS invece funziona egregiamente anche in queste condizioni

Lo sketch di esempio leOS2_use_of_reset.ino mi ha creato per 2 volte il blocco dell'AVR sul mio 2560, entrambe le volte ho dovuto applicare la manovra di emergenza.

ciao

pablos:
Lo sketch di esempio leOS2_use_of_reset.ino mi ha creato per 2 volte il blocco dell'AVR sul mio 2560, entrambe le volte ho dovuto applicare la manovra di emergenza.

ciao

Con che versione?
Preciso che la 2.0.90 aveva la gestione del reset buggata. La 2.1.0 ha rimediato a quei problemi.

leo72:

pablos:
Lo sketch di esempio leOS2_use_of_reset.ino mi ha creato per 2 volte il blocco dell'AVR sul mio 2560, entrambe le volte ho dovuto applicare la manovra di emergenza.

ciao

Con che versione?
Preciso che la 2.0.90 aveva la gestione del reset buggata. La 2.1.0 ha rimediato a quei problemi.

Pablos, potresti confermarmi la versione che stai usando?
Non avendo una MEGA, non posso riprodurre l'eventuale bug :sweat_smile:

versione che ho provato 2.1.1, ho preso l'ultima qui
http://www.leonardomiliani.com/?p=516

ciao

pablos:
versione che ho provato 2.1.1, ho preso l'ultima qui
leOS, un semplice SO per Arduino – Leonardo Miliani

ciao

OK. Ti ringrazio. Investigherò il problema.

Se hai bisogno, mi mandi la lib modificata e te lo provo... ciao

pablos:
Se hai bisogno, mi mandi la lib modificata e te lo provo... ciao

OK, grazie dell'aiuto. Prima però mi studio il datasheet: devo capire cosa c'è di differente nella gestione del WD tra il 2560 ed il 328.

pablos:
Lo sketch di esempio leOS2_use_of_reset.ino mi ha creato per 2 volte il blocco dell'AVR sul mio 2560, entrambe le volte ho dovuto applicare la manovra di emergenza.

ciao

Ho studiato un po' la questione e sono giunto alla conclusione che il problema nasca dal bootloader della MEGA.
Per resettare il microcontrollore, la leOS2 utilizza lo stesso Watchdog: se si accorge che un task si blocca, aspetta il timeout e poi poi il Watchdog in modalità System Reset con un tempo di attesa di 30 ms, che genera appunto un reset del micro dopo tale periodo. Una volta riavviato lo sketch, la prima cosa che mi preoccupo di fare è il reset del circuito di Watchdog per evitare che resti acceso. Sull'Arduino UNO tale compito è facilitato dal fatto che il bootloader utilizza il Watchdog per impostare il tempo da attendere prima che qualcosa arrivi sulla seriale: se passa tale tempo senza arrivo di dati, resetta nuovamente il micro e fa partire subito lo sketch utente.
L'Arduino MEGA lavora invece in modo differente, e non inizializza il watchdog. Può essere che il circuito del watchdog resti attivo e continui quindi a resettare il microcontrollore. Prova aumentando il tempo di attesa prima del reset modificando la funzione reset() nel file leOS2.ccp (righe 229-234):

//reset the MCU
void leOS2::reset(void) {
    wdt_disable();
    wdt_enable(WDTO_30MS); //<--- MODIFICA QUESTO
    while(1){}; //wait for reset
}

Prova con
WDTO_4S
WDTO_2S
WDTO_1S
WDTO_500MS
WDTO_250MS
WDTO_120MS
WDTO_60MS

ecc...
Parti con un valore alto e guarda se riesci a superare il tempo che attende il bootloader. Ad occhio, ti serve un tempo pari o maggiore di 1 secondo, ma non ne sono certo: il codice del bootloader non è molto chiaro.
Se ce la fai, abbassa tale valore finché non ritorni ad avere il blocco della scheda.

Se non funziona neanche così, devo pensare ad un'altra soluzione.

Ok, ho in test uno sketch, appena termina carico il tuo.

Io lo avevo caricato per curiosità e ho notato il blocco, per la verità non so nemmeno a cosa serva XD XD
Un po' come con le cose nuove, si spacchettano, si attacca la spina, si premono un po' di bottoni e poi si leggono le istruzioni :wink:

ciao

pablos:
Ok, ho in test uno sketch, appena termina carico il tuo.

Io lo avevo caricato per curiosità e ho notato il blocco, per la verità non so nemmeno a cosa serva XD XD
Un po' come con le cose nuove, si spacchettano, si attacca la spina, si premono un po' di bottoni e poi si leggono le istruzioni :wink:

ciao

E' una caratteristica secondo me molto interessante, che si può anche utilizzare in altri ambiti, ossia anche come semplice funzione anti-freeze (se uno non ha nessun task da far eseguire in background).

Nella sua essenza originale tale funzione serve a controllare se un task si sia bloccato. Ogni volta che il watchdog va in overflow viene lanciato un segnale di reset. La ruotine che intercetta il reset controlla se c'è un task in esecuzione. Se c'è, decrementa un contatore che rappresenta il timeout passato dall'utente in fase di setup. Se tale timeout va a zero prima che il task termini la sua esecuzione, significa che si è bloccato ed ha conseguentemente bloccato tutto il micro. A questo punto, il watchdog lancia un reset e pone fine al problema :wink:

Però possiamo usarla anche come antiblocco del codice principale. Prendiamo ad esempio un task lanciato ogni secondo che controlla se una certa variabile di sistema è su un determinato valore. Se la trova ad esempio su false, la rimette a true ed esce mentre se la trova a true resetta il micro.
Nel loop principale l'utente la imposta a false ad ogni ciclo. Va da sé che se il loop si blocca, tale variabile non può essere impostata a false. Quindi il task di controllo, vedendola a true, resetta il micro.

Questa mi potrebbe interessare :wink:
Ho provato diversi esempi con reset via software, ma nemmeno uno funzionava.
Avevo pensato a un circuito esterno RC che controllasse l'attività di un pin, in caso la frequenza va a zero per n secondi fa il reset.
Se il tuo funziona, potrebbe essere molto utile su schedine dove scarseggia la presenza di un operatore.

ciao

Se il tuo funziona, potrebbe essere molto utile su schedine dove scarseggia la presenza di un operatore.

L'uso "standard" del watchdog, supponendo per un attimo che non ci siano bootloader tra i piedi :slight_smile: è proprio questo: il programma inizializza i registri opportuni e fa partire il WDT. Nel ciclo principale, che viene eseguito periodicamente, il WDT viene resettato, cioè riportato al valore iniziale. In questo modo gli si impedisce di arrivare zero e resettare il micro.

Se il programma principale si blocca, per qualsiasi motivo, allora il reset del WDT non viene più eseguito, il timer raggiunge lo zero e il micro viene resettato, come se si operasse sul pin di reset. In questo modo il programma riparte. Il tutto senza che un operatore debba fare alcunché.

A quanto detto da tuxduino, aggiungo che io uso una modalità differente.
Quella da lui descritta è la modalità "system reset", che resetta appunto il micro. Nella modalità "interrupt" invece viene semplicemente sollevato un interrupt intercettabile da una ISR.
La terza modalità è quella più figa. "Interrupt, then system reset".
Inizialmente viene sollevato un interrupt: soccessivamente viene resettato il microcontrollore se non viene reimpostato l'interrupt per il successivo overflow del contatore del watchdog.

Contando gli interrupt posso eseguire un conto alla rovescia: passato il timeout predefinito, non reimposto più il watchdog per risollevare l'interrupt ed attendo il successivo reset.