레드의 노트

[FreeRTOS] 커널의 시작과 첫번째 Task의 실행

이전 글들에서 FreeRTOS가 어떻게 Task를 만들어 관리하는지와 Task간의 전환 과정, 그리고 Real-Time 을 만족하기 위한 스케줄링 전략에 대해 알아보았다. 이번 글에서는 그동안 공부한 내용들을 바탕으로 어떻게 RTOS에서 자동으로 스케줄링을 알잘딱하게 수행하는지에 대해서 알아보자.ㅤ제목에서부터 알 수 있듯이, Task 간의 스케줄링은 커널이 담당한다. FreeRTOS에서 커널은 간단하게 보면 다음의 것들을 담당한다.Task 간의 스케줄링인터럽트 기반의 시간 측정Queue, 세마포어, 뮤텍스 등을 활용한 동기화ㅤ커널이라는 이름이 리눅스 같은 곳에서 많이 나왔었기에, 거창해보이고 어려워보일 수는 있지만, 결국 이놈은 하드웨어 자원(CPU나 메모리)을 관리하고 Task들에게 할당하는 SW 프로..

[FreeRTOS] Task의 스케줄링

ㅤContext-Switch에 대해서 다루는 이전 글의 내용을 이해했다면, 이제 “Task 간의 전환”은 파악했다. (야스!)그렇다면 이렇게 만들어진 Task 들에 대해서 커널은 어떻게 급한 Task가 먼저 CPU를 사용하도록 전환시키도록 하여 Real-Time의 특성을 만족시킬까?ㅤ미션 : Real-Time을 만족시켜라여러가지 방법이 있지만, FreeRTOS 에서는 기본적으로 “Preemptive with Time Slicing” 방식을 사용한다.우선순위가 낮은 Task가 실행중일 때, 우선순위가 높은 Task가 실행되고자 하면 선점한다.우선순위가 동일한 Task가 여러개 실행되고자 한다면, Time Slicing 으로 CPU 자원을 동일한 시간만큼 할당받아, 번갈아가며 처리(Round-Robin)한다..

이전 글에서 Task의 생성과 구조에 대해서 알아봤으니, 이번 글에서는 “그렇다면 생성된 여러 개의 Task 들 간의 실행 흐름을 어떻게 전환하는가?” 에 대해서 알아보자. 커널은 어떻게 Task를 전환하여 Real-Time의 특성을 만족시킬까?ㅤ기본적으로 Cortex-M의 CPU는 싱글코어이기 때문에 한 번에 하나의 명령어만 실행할 수 있다. 그러니 만약 여러 Task를 한 번에 또는 특정한 Task를 먼저 실행하려고 한다면 CPU를 효율적으로 사용해줘야 한다. 이걸 어떻게 할까?ㅤ아래쪽에 PendSV 예외가 발생했을 때 어떻게 Context-Switch가 발생하는 지에 대해 기똥차게 설명해뒀다. 필요하면 해당 부분만 샥 훑어버리자. 혹시 Exception과 관련된 내용들이 궁금하다면, 이 글을 먼저 ..

이전 글에서 Task의 생성과 구조에 대해서 알아봤으니, 이번 글에서는 “그렇다면 생성된 여러 개의 Task 들 간의 실행 흐름을 어떻게 전환하는가?” 에 대해서 알아보자. 커널은 어떻게 Task를 전환하여 Real-Time의 특성을 만족시킬까?ㅤFreeRTOS의 핵심, System ExceptionFreeRTOS에서 사용하는 System Exception은 3가지가 있다.SysTick : 주기적인 타이머PendSV : SW가 의도적으로 발생시키는 Context-Switch를 위한 익셉션SVC : SW가 호출하는 익셉션ㅤException VS Interrupt- Exception은 프로세서 내부에서 연산의 결과로 발생하는 것- Interrupt는 프로세서 외부 장치에서 비동기적으로 발생하는 것 ㅤSyst..

FreeRTOS는 Task 단위로 기능들을 스케줄링하면서 우선순위가 높은 Task 들을 먼저 처리해 입력에 대해 정해진 시간 내에 처리하는 것을 보장한다. 벌써 키워드가 막막 나온다.Task 가 뭐냐, Task를 어떻게 관리하나?우선순위에 따라 어떻게 작업을 먼저 처리하나?우선순위가 같은 땐 어떻게 하나?이걸 누가 어떻게 처리하나? 직접 코드로 짜야하나?순서대로, 이번 글에서는 Task가 무엇인지, 어떻게 생성하고 관리하는지에 대해서 알아보자. 이후 다음에는 스케줄링을 하는 방법 + 스케줄링을 자동으로 처리해주는 커널 + Task 간의 통신 에 대해서 시리즈로 등장할 예정!Task 의 구조Task가 무엇인가?Task는 독립적으로 실행되는 작은 프로그램이자, RTOS 스케줄러가 실행시킬 코드의 단위.Tas..

임베디드 세계에 발을 들인지 어연 3개월, 지금의 단계까지 오면서 취업공고나 랩실 설명에서 RTOS라는 키워드를 굉장히 자주 마주쳤다. 그리고 나는 이게 어떠한 종류의 OS라고 생각해왔다. 그리고 드디어 이 RTOS라는게 도대체 어떤 녀석인지 공부할 단계가 되었다. 후하! 그럼 들어가보자. 글을 열심히 적다보니깐, 내용이 막 길어지는 것도 있고 하나의 글에 담기에는 어울리지 않는 내용들이 점차 불어나는 것 같아서, 글을 분리하였다. 이번 글에서는 RTOS와 FreeRTOS가 무엇인지에 대해서 간략하게 살펴보고, FreeRTOS의 구조나 사용 방법, 타고 들어가서 확인할 수 있는 레지스터나 어셈블리 코드의 동작들, 그리고 프로세스 아키텍처까지 정리하면서 다뤄보려고 한다. RTOS의 두둥등장우선 RTOS는 ..

들어가며472시간 / 1000시간자주 적겠다고 선언한지 단 한 번만에 TIL을 미루고 또 미뤄버렸다. 배우게 너무 없는건 아니고, 배운게 너무 많아서 정리하느라 시간이 계속 부족했다 ;ㅅ;ㅤㅤ지난 주에 한 거라도 적어둬야겠다.지난 주의 키워드지난주에는 STM32F429ZI의 타이머와 CLK에 대해서 정리하고 있었다. 전체적으로 어떤 타이머들이 있는지, 그 다음 SysTick와 GP-Timer, Independent Watchdog 에 대해 정리하고, 앞으로 Advanced Timer와 Window Watchdog 에 대한 내용도 천천히 추가해볼 예정.https://etst.tistory.com/459 [MCU] General Purpose Timer드디어 General Purpose 타이머까지 왔다. 사..

펌웨어 수업을 하는 동안 계속 ‘워치독’이라는 키워드가 나왔는데, 내 머릿속에는 ‘아 그거 서비스 아닌가? 이전에 일 잠깐 할 때 슬랙으로 데이터나 에러 관련해서 알림 오는걸 본 것 같은데’ 라는 생각이 어렴풋이 계속 들었었다. 보라색의 귀여운 강아지 이미지가 연상되면서 ㅋㅋㅋ 근데 알고보니 얘는 데이터독이였다. 웁스.ㅤ다시봐도 이미지가 애기 진돗개나 골댕이 같기도 해서 좀 귀엽네 ㅎ 🐕🐶ㅤ워치독은 Independent WDG과 Window WDG로 나뉜다. 우선은 Independent WDG부터 살펴보자. 혹시 글이 길어진다면 WWDG는 따로 빠져서 작성될 수도! [당첨]ㅤIndependent Watch Dog Timer의 목적시스템 장애 감지 및 자동 복구: 소프트웨어가 무한 루프에 빠지거나 멈추..

드디어 General Purpose 타이머까지 왔다. 사실 정리는 금방 해서 한 3-4일 전에 완료해뒀는데, 실습을 하면서 실제로 타이머를 사용해보느라 시간이 좀 걸린 것 같아. 실습도 내가 생각했던 시나리오를 모두 해보지는 못했지만 나중에 필요한 시점에 타이머를 생각해내서 굴려볼 수 있을 정도로는 진행한 것 같다. 후후. 그럼 출발!General Purpose Timer의 목적General Purpose Timer로 분류되는 TIM9와 TIM14는 다음의 목적을 가진다.여러가지 목적으로 사용될 수 있다. (과연 General Purpose Timer 답다)Basic Timer가 가지고 있던 출력 기능과 더불어, 외부 입력도 받을 수 있다.출력 : Waveform 출력을 만들기 위해 사용된다. (Outp..

[MCU] STM32F429의 타이머STM32F429ZIT6 프로세서에는 다양한 타이머들이 탑재되어있다. 그런데 이 타이머들이 하나의 종류가 여러개가 있는게 아니라 다양한 종류의 타이머를 2-4개씩 탑재해둔 것이었다. Basic, General Purpose, Advanced 타이머로 종류가 나뉘고, 또 General Purpose Timer라고 불리는 타이머가 갑자기 하위 분류가 여러개로 나뉘어 문서에 설명이 작성되어있는 등 다양한 타이머들이 있었다. 현재 SysTick 타이머와 Basic 타이머에 대해서 한 번 톺아봤는데, 그래서 다른 타이머들은 어디에 사용하는건지 전체적인 개론을 확인하고 나서 다시 디테일한 타이머 구조로 내려가는게 좋겠다 싶어서 정리해보려고 한다. 이번 글에서는 현재 프로세서에 어..