In acest laborator vom studia implementarea unui mediu multi-tasking pentru platforma Sparrow. Pentru simplitate, functionalitatea multi-tasking este implementata peste IDE-ul Arduino sub forma unei biblioteci ce permite planificarea diferitelor task-uri, salvarea si refacerea contextului si rularea efectiva a diferitelor procese intr-o maniera concurenta.

Biblioteca folosita este o versiune modificata a avr-os ce pune la dispozitie un mediu de execuie de baza pentru rularea de procese in regim de multitasking.

Biblioteca foloseste un planificator preemptiv pentru a face schimbarea de context si fiecare task are propria stiva ce este salvata si refacuta la reluarea executiei. Un timer AVR este initializat si folosit pentru a furniza tick-urile de ceas pe baza carora se face temporizarea executiei si schimbarea de context.

Biblioteca o puteti descarca de aici. Copiati continutul arhivei in directorul Libraries al Arduino si restartati IDE-ul.

Un exemplu de folosire a bibliotecii il aveti in exemplul de mai jos:

#include <AVR_OS.h>
 
spinlock_t testLock;
 
// Create instance of OS multitasker
AVR_OS os = AVR_OS();
 
// Define task 1
void task1(void *arg) {
   uint8_t val=0;
 
    while(1) {
        os.spinlock_acquire(&testLock);
        Serial.println("task1: " + String((long)os.os_get_uptime()));
        os.spinlock_release(&testLock);
        os.os_sleep(10000);
    }
}
 
// Define task 2
void task2(void *arg) {
    int x = 0;
    uint8_t val = 0;
    while(1) {
 
        os.spinlock_acquire(&testLock);
        Serial.println("task2: " + String(x++));
        os.spinlock_release(&testLock);
        os.os_sleep(1000);
    }
}
 
// Define task 3
void task3(void *arg) {
    while(1) {
        os.spinlock_acquire(&testLock);
        Serial.println("task3: HELLO- this is a long message to make sure spinlock is working");
        os.spinlock_release(&testLock);
        os.os_sleep(15000);
    }
}
 
void setup() {
 
    Serial.begin(115200);
    Serial.println("\n\nStarting up...\n\n");
 
    os.spinlock_init(&testLock);
 
    os.os_schedule_task(task1, NULL, 0);
    os.os_schedule_task(task2, NULL, 0);
    os.os_schedule_task(task3, NULL, 0);
}
 
void loop() {
    os.os_loop(); 
}

Task-urile sunt declarate ca functii apoi inscrise in planificator la initializare, in functia setup(). Numarul total de task-uri ce pot fi declarate este limitat la 5 in avr_os.cpp, din ratiuni de dimensiune redusa a stivei.